中国科大研制出高效超稳定钙钛矿LED

6月11日从中国科学技术大学获悉，该校肖正国教授研究团队突破效率和稳定性难以兼得的技术瓶颈，研制出新型钙钛矿发光二极管（LED），不仅将LED亮度提高到116万尼特以上，且使用寿命超过18万小时。

相关研究成果于当日发表在《自然》期刊上。

钙钛矿是一种性能优越的新型材料，具有高发光效率、成本低廉和制作灵活的优点，在太阳能电池、LED和探测器中应用前景广泛。

然而，由于普通的钙钛矿材料中，电子和负责发光的电荷——空穴难以有效碰撞发光，由此制备出的LED发光效率低下，难以达到高亮度，且使用寿命短，通常只能持续工作数小时，很难应用在实际生活中的产品中。

为了解决这一难题，肖正国团队提出“弱空间限域”的全新策略。研究者在钙钛矿材料里添加了特定的化合物，通过高温退火工艺，制备出晶体颗粒更大、缺陷更少的新型钙钛矿薄膜。这种新材料内部更加有序，避免了传统方法制备出的小晶体所带来的缺陷问题，极大地提升了LED的稳定性和亮度。

研究表明，在效率方面，这种新型钙钛矿LED的发光效率超过22%，与商业化显示产品的发光效率持平。与目前市场上的主流商用OLED或LED屏幕相比，新型钙钛矿LED的极限亮度达到了116万尼特。人们日常使用的显示屏幕最高亮度通常在数千尼特以内，所以按照正常亮度100尼特计算，新型钙钛矿LED理论上能使用超过18万小时，已经达到商业化LED产品的广泛标准。

研究人员介绍，这项突破性技术有望在未来广泛应用于高端显示屏、超高亮度照明等领域，推动LED技术进入一个崭新的时代。