PSC與LED量子效率測量利器:LQ-100X的實際應用!如何優化Q-2D鈣鈦礦LED性能?

  Advance Materials (IF 30.849) 期刊在2021年8月刊登一項研究。金屬鹵化物鈣鈦礦因為具有高缺陷耐受性、高色純度(發射峰半高寬窄)、可調帶隙和溶液加工性這些特性,相當適合用於發光應用的材料。而Quasi-2D (Q-2D)鈣鈦礦相較於典型的3D鈣鈦礦,具有更高的激子結合能和有效的輻射複合,展現優異的發光性能。但因為Q-2D鈣鈦礦具有多晶相、晶界和界面,在能量轉移過程中會導致非輻射損失。透過操縱不同n相的結晶動力學,使得在Q-2D鈣鈦礦中的能量轉移更有效率。研究者使用一系列鹼金屬溴化物來控制Q-2D 鈣鈦礦的成核和生長,這可能與鹼金屬離子和帶負電荷的PbBr64-框架之間的庫侖交互作用有關。

series of alkali-metal bromides Q-2D perovskite

Li+、Na+、K+ 對 Q-2D 鈣鈦礦成核和生長的影響。

  研究者使用光焱科技電致發光絕對量子效率/ 光致發光量子產率量測系統 (LQE-100-EL,現LQ-100X) 來對J-V-L 曲線、EQE、鈣鈦礦發光二極管 (light-emitting diode, LED)的操作穩定性測量與PLQY測量進行量測。結果發現,添加溴化鉀 (KBr) 將限制高n相的成核並允許低n相的後續生長。成核和生長的互相配合,有助於更均勻的n相分佈並促進能量轉移,和更有序的晶體結構。而優化後的PEA2FA2Pb3Br10薄膜具有66.8%的光致發光量子產率 (photoluminescence quantum yield, PLQY)。此外,高效率綠色Q-2D鈣鈦礦LED更達到18.15%的最大EQE和25 800 cd m-2的最高亮度。進一步證實了一種優化Q-2D鈣鈦礦LED性能的新方法,並強調了操縱結晶動力學的重要性。

  本篇研究中,光焱科技LQ-100X不僅能協助PLQY、LED等特性進行量測,也能應用於鈣鈦礦太陽能電池 (perovskite solar cell, PSC)的量子效率測量,是協助您實驗、申請計畫的好幫手!

LED devices of Q-2D perovskite

Q-2D鈣鈦礦LED料件的性能。(d)添加0.5KBr的表現佳料件的J-V-L-EQE曲線。(e)添加0.5KBr的50個料件的最大EQE直方圖。(f)鈣鈦礦LED的穩定性在 0.25 mA cm-2的恆定電流密度下,其初始亮度約為140 cd m-2

Li-Na-added film PLQY

如圖中的TA測量所示,添加Li/Na的薄膜表現出較慢的能量轉移和嚴重的能量損失,這是較低的PLQY。

推薦儀器:LQ-100X電致發光絕對量子效率量測系統

本文關鍵字:準二維鈣鈦礦、Quasi-2D perovskite、發光二極管、LED、結晶動力學、crystallization kinetics、量子效率、Quantum Efficiency

原文: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202102246

推薦儀器

Absolute Electroluminescence EQE/ Photoluminescence Quantum Yield Tester

LQ-100X
電致發光絕對量子效率/ 光致發光量子產率量測系統

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