Bleibasierte Perowskit-Leuchtdioden (PeLEDs) zeichnen sich durch anpassbare Lichtemission, hohe Helligkeit, hohe Effizienz, breiten Farbraum, niedrige Kosten und lösungsverarbeitbare Herstellbarkeit aus und sind vielversprechend für Anwendungen in der Festkörperbeleuchtung, Ultra-HD-Anzeigen und optischen Kommunikation. Allerdings ist die Toxizität bleibasierter Perowskite hoch und stellt eine Gefahr für Mensch und Umwelt dar, was dem Konzept der nachhaltigen Entwicklung widerspricht. Das reine rote zweidimensionale phenylethylammonium-Stanniod (PEA₂SnI₄) Perowskit besitzt eine extrem hohe Farbreinheit, einen sehr großen Farbraum (nahe dem Rec.2020-Standard) und ist umweltfreundlich, weshalb es als Material für die nächste Generation roter Leuchtstoffe in Displays vielversprechend ist. Im Vergleich zu bleibasierten Perowskiten wachsen Zinn-basierte Perowskit-Filme jedoch schneller, was zu einer schlechteren Filmqualität führt, und Sn²⁺-Ionen oxidieren leicht zu Sn⁴⁺, was nichtstrahlende Rekombination verursacht. Die Leuchteigenschaften reiner roter PeLEDs auf Basis von PEA₂SnI₄ sind schlecht und liegen deutlich hinter bleibasierten PeLED-Geräten zurück. In dieser Arbeit wurde ein multifunktionaler Vitamin-C-Zusatz entdeckt, der die Kristallisation von zinnbasierten Perowskiten verringert und so die Filmqualität verbessert. Gleichzeitig kann die Reduktionsfähigkeit von Vitamin C die Oxidation von Sn²⁺ zu Sn⁴⁺ effektiv hemmen. Daher reduziert die Zugabe von Vitamin C erheblich die Fallen-Dichte in zinnbasierten Perowskit-Filmen und unterdrückt die nichtstrahlende Rekombinationsrate. Die synergistische Wirkung des Zusatzes verbessert die Leuchteigenschaften reiner roter PeLEDs deutlich, wobei die maximale Helligkeit von 67,6 cd/m² auf 513,6 cd/m² und die maximale externe Quanteneffizienz von 0,2 % auf 0,68 % ansteigt. Diese Studie zeigt den potenziellen Anwendungswert reiner roter PeLEDs auf Basis von PEA₂SnI₄ im Displaybereich und liefert Anregungen für die Gestaltung und Herstellung effizienter zinnbasierter Perowskit-Leuchtmaterialien und -geräte.

reines rotes Licht; Perowskit; Elektrolumineszenz; Leuchtdiode