Le ligand citrate améliore l'efficacité d'émission des diodes électroluminescentes à pérovskite verte

BAI Wenhao ,  

REN Guanhua ,  

SONG Kunjie ,  

YERZHAT Didar ,  

ZHOU Jiajing ,  

XUAN Tongtong ,  

XIE Rongjun ,  

摘要

Les nanocristaux de pérovskite à halogénure métallique (CsPbX3) sont des candidats idéaux pour la technologie d'affichage grâce à leurs excellentes propriétés optoélectroniques, mais la faible coordination et la chaîne longue des ligands traditionnels à longue chaîne (comme l'acide oléique/oléylamine) entraînent des défauts de surface et limitent le transport des porteurs, ce qui freine l'amélioration des performances des diodes électroluminescentes à pérovskite (PeLED). Cette étude a développé un ligand court chaîne et fortement chélatant, l'acide citrique (CA), qui forme des liaisons de coordination et des liaisons hydrogène avec la surface de CsPbBr3 via les groupes carboxyle (-COOH) et hydroxyle (-OH), réalisant une passivation efficace des défauts de surface des nanocristaux. Les expériences et les calculs basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) montrent que l'énergie d'adsorption du ligand citrique est nettement supérieure à celle des ligands traditionnels d'acide oléique/oléylamine, favorisant une distribution uniforme de la taille des nanocristaux, une amélioration significative de l'efficacité quantique photoluminescente (PLQY) et une forte réduction du taux de recombinaison non radiative. Les dispositifs à base de nanocristaux CsPbBr3 modifiés au citrate ont montré d'excellentes performances électroluminescentes vertes, avec une efficacité quantique externe (EQE) maximale et une efficacité de courant atteignant respectivement 13,58 % et 42,93 cd/A. La stratégie d'ingénierie des ligands à faible coût développée dans cette étude offre une nouvelle méthode pour le contrôle de la surface des pérovskites et ouvre la voie à l'élargissement des applications des dispositifs optoélectroniques tels que les photodétecteurs et les cellules solaires.

关键词

pérovskite;diode électroluminescente;ligand;efficacité quantique externe

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