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BN/CsPbX_3复合纳米晶的制备及其白光LED应用

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无机材料学报 2019年第1期34卷 72-78,125-127页

作者：董宇辉曾书玉韩博宁薛洁宋继中曾海波南京理工大学材料科学与工程学院纳米光电材料研究所新型显示材料与器件工信部重点实验室南京210094

全无机钙钛矿(CsPbX_3)纳米晶因其出色的光电特性在光电子器件领域具有广泛应用,然而稳定性依然是制约其发展的瓶颈。本工作结合当前的研究进展,采用全固态反应,通过对球磨参数以及反应物配比等多种条件的调控研究,实现了在空气中可稳... 详细信息

全无机钙钛矿(CsPbX_3)纳米晶因其出色的光电特性在光电子器件领域具有广泛应用,然而稳定性依然是制约其发展的瓶颈。本工作结合当前的研究进展,采用全固态反应,通过对球磨参数以及反应物配比等多种条件的调控研究,实现了在空气中可稳定放置60 d以上的BN/Cs PbX_3复合纳米晶荧光粉,其发光中心波长可覆盖417～680 nm的范围,发光峰半高宽为23～47nm,展示出极高的色纯度。在出色发光性能基础上,进一步将其直接应用于白光LED照明,获得了出色、稳定的发光性能。在空气中放置1 m后,其亮度衰减仅为0.7%,且连续工作2 h后,衰减程度小于4%,展现出优异的工作稳定性。

关键词：无机钙钛矿稳定性全固态反应白光LED应用

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钙钛矿量子点:机遇与挑战

发光学报 2020年第8期41卷 940-944页

作者：曾海波董宇辉纳米光电材料研究所新型显示材料与器件工信部重点实验室南京理工大学材料科学与工程学院

近年来,卤化物钙钛矿纳米材料因其优异的光电性能引起了国内外学者的广泛关注。本文回顾了钙钛矿量子点从材料到多功能应用发展中的多个"高光"时刻,探讨了其快速发展过程中面临的机遇与挑战,强调了该领域发展存在的瓶颈,希望以此与广大... 详细信息

近年来,卤化物钙钛矿纳米材料因其优异的光电性能引起了国内外学者的广泛关注。本文回顾了钙钛矿量子点从材料到多功能应用发展中的多个"高光"时刻,探讨了其快速发展过程中面临的机遇与挑战,强调了该领域发展存在的瓶颈,希望以此与广大同仁进行交流,共同推进钙钛矿量子点的研究进程。

关键词：卤化物钙钛矿量子点多功能应用

Ni^(2+)掺杂和卤素空位填充协同抑制CsPbBr3纳米晶体中的离子迁移

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中国光学 2021年第1期14卷 77-86页

作者：孙智国吴晔魏昌庭耿冬苓李晓明曾海波南京理工大学材料科学与工程学院江苏南京210094 南京理工大学新型显示材料与器件工信部重点实验室纳米光电材料研究所江苏南京210094

卤化铅钙钛矿(LHPs)由于具有优异的光电性能和制备成本低等优点,已成为新一代光电器件的有力候选材料。然而,缺陷造成的离子迁移会导致LHPs纳米晶的晶体结构解离分解。因此,稳定性成为LHPs实际应用中亟待解决的问题。本文旨在研究镍离... 详细信息

卤化铅钙钛矿(LHPs)由于具有优异的光电性能和制备成本低等优点,已成为新一代光电器件的有力候选材料。然而,缺陷造成的离子迁移会导致LHPs纳米晶的晶体结构解离分解。因此,稳定性成为LHPs实际应用中亟待解决的问题。本文旨在研究镍离子替位掺杂及卤素空位填补对CsPbBr3纳米晶中的离子迁移抑制作用。通过离子迁移活化能的测定和高分辨透射电镜的原位观察,分析了前驱体掺杂剂对加强LHPs稳定性的作用原理。首先,选用乙酰丙酮镍和溴化镍作为掺杂剂,合成了掺杂LHPs纳米晶。其次,通过吸收-荧光光谱,X射线衍射,X射线光电子衍射,透射电子显微镜等测试手段对掺杂样品的光学及化学组成进行分析。最后,通过纳米晶薄膜电导率的温度依赖关系计算出其离子迁移活化能,并结合高分辨电镜原位观察纳米晶在高能电子束辐照下的形貌演变过程,揭示了不同掺杂剂对合成掺杂LHPs稳定性的影响。实验结果表明:Ni^(2+)掺杂CsPbBr3样品的离子迁移活化能相较本征CsPbBr3样品(0.07 eV)有显著提升,其中乙酰丙酮镍掺杂样品的离子迁移活化能为0.238 eV,溴化镍掺杂样品的离子迁移活化能为0.487 eV。另外,电子束辐照测试表明溴化镍掺杂钙钛矿晶体表现出更高的结构稳定性,这主要归因于掺杂的Ni^(2+)对卤素的强结合和卤素填补空位缺陷的协同钝化作用。Ni^(2+)掺杂和卤素空位填充协同可以有效抑制卤化物钙钛矿纳米晶体中的离子迁移。

关键词：铅卤钙钛矿掺杂离子迁移活化能电子束辐照稳定性

钙钛矿多色级联发光二极管中多中心载流子均衡分布调控研究

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无机材料学报 2023年第9期38卷 1062-1068,I0003页

作者：王润相恒阳曾海波南京理工大学材料科学与工程学院新型显示材料与器件工信部重点实验室南京210094

钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有优异的光电特性,在显示应用中表现出巨大的发展潜力。红、绿和蓝单色PeLEDs的研究已经取得了突破性的进展,但是三色钙钛矿共同电致发光的研究始终迟滞不前。本研究在不同钙钛矿之间引入具有空穴/电子产生... 详细信息

钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有优异的光电特性,在显示应用中表现出巨大的发展潜力。红、绿和蓝单色PeLEDs的研究已经取得了突破性的进展,但是三色钙钛矿共同电致发光的研究始终迟滞不前。本研究在不同钙钛矿之间引入具有空穴/电子产生和传输能力的中间连接层(ICL),实现了蓝绿双色和红绿蓝三色发光中心共同电致发光。一方面,ICL可以抑制不同钙钛矿之间的离子交换和能量转移;另一方面,ICL具有电荷产生和输运功能,能够确保不同发光中心获得足够的载流子实现独立发光。进一步改变空穴传输层(NPB)的厚度可以调控蓝绿双色发光中心之间的能量均衡分布,当NPB厚度为40 nm时,器件表现出最大外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)为0.33%。红绿蓝钙钛矿共同电致发光器件的最大EQE达到0.5%。本工作首次报道了红绿蓝三色钙钛矿共同电致发光,并为钙钛矿多色发光中心共同电致发光提供了具有参考性的策略,推动了钙钛矿在显示应用中的发展进程。

关键词：钙钛矿发光二极管多色发光中心中间连接层载流子分布调控

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激光作用铅卤钙钛矿的机理与应用

物理化学学报 2021年第4期37卷 62-80页

作者：王嘉鑫沈威力胡锦宁陈军李晓明曾海波南京理工大学材料科学与工程学院新型显示材料与器件工信部重点实验室

近年来,铅卤钙钛矿纳米晶因其易制备,低成本,高性能等特性引起了人们极大的关注。钙钛矿纳米晶的光电性能优越应用潜力巨大,然而稳定性问题制约着它进一步发展,使其无法与已经商业化的应用相匹敌。针对钙钛矿材料的稳定性问题,人们展开... 详细信息

近年来,铅卤钙钛矿纳米晶因其易制备,低成本,高性能等特性引起了人们极大的关注。钙钛矿纳米晶的光电性能优越应用潜力巨大,然而稳定性问题制约着它进一步发展,使其无法与已经商业化的应用相匹敌。针对钙钛矿材料的稳定性问题,人们展开了很多研究,其中一个方面就是光照稳定性。该方面的研究可以为制备高稳定性钙钛矿材料和器件奠定基础,还可以利用光照(特别是激光)来调控钙钛矿的结构和性能,拓展其在光电领域的全方位应用。本文专注于激光照射下钙钛矿的变化及其相关应用,首先综述了激光辐照铅卤钙钛矿时出现的变化现象以及微观机理;其次,基于这些变化机理,介绍了最近研究人员如何使用激光技术对钙钛矿薄膜和器件进行性能调控,以及激光直写钙钛矿技术的相关应用。

关键词：铅卤钙钛矿激光光稳定性光电器件性能调控

钙钛矿量子点光伏与荧光聚光电池:现状与挑战

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无机材料学报 2022年第2期37卷 117-128页

作者：张枫娟韩博宁曾海波河南大学特种功能材料重点实验室开封475004 南京理工大学材料科学与工程学院新型显示材料与器件工信部重点实验室南京210094 天津理工大学材料科学与工程学院天津市光电显示材料与器件重点实验室天津300384

太阳热辐射能储量丰富且无污染,是未来最具竞争力的清洁能源之一。近年来,卤化物钙钛矿量子点以其优异的光电特性以及量子限域效应、可溶液加工等独特优势被广泛应用于太阳能电池和荧光型聚光太阳能电池,应用前景广阔,但在未来的商业化... 详细信息

太阳热辐射能储量丰富且无污染,是未来最具竞争力的清洁能源之一。近年来,卤化物钙钛矿量子点以其优异的光电特性以及量子限域效应、可溶液加工等独特优势被广泛应用于太阳能电池和荧光型聚光太阳能电池,应用前景广阔,但在未来的商业化应用中仍然面临诸多挑战。本文结合钙钛矿量子点太阳能电池领域的国内外研究进展,重点归纳了提升电池性能的优化策略,并探讨了钙钛矿量子点在荧光聚光电池中的应用,最后阐述了该领域当前面临的挑战,并对其发展趋势进行了展望,旨在为未来光伏技术的设计和开发提供一些思路,推进其研究进程。

关键词：钙钛矿量子点太阳能电池荧光太阳能聚光器荧光型聚光太阳能电池综述

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低维金属卤化物钙钛矿:一种微腔激光材料

中国激光 2017年第7期44卷 114-125页

作者：霍成学王子明李晓明曾海波南京理工大学材料科学与工程学院工信部新型显示材料与器件重点实验室江苏南京210094

金属卤化物钙钛矿具有优异的光电性能,在太阳能电池、光电探测等领域有着广泛的应用。该材料还具有优越的发光性能,通过调节卤素原子的种类与比例,可以实现可见光范围内的全波段发光;此外,其半峰全宽很窄,故在显示等领域也具有广阔的应... 详细信息

金属卤化物钙钛矿具有优异的光电性能,在太阳能电池、光电探测等领域有着广泛的应用。该材料还具有优越的发光性能,通过调节卤素原子的种类与比例,可以实现可见光范围内的全波段发光;此外,其半峰全宽很窄,故在显示等领域也具有广阔的应用前景。这些特点使金属卤化物钙钛矿非常适于作激光增益介质,加上其低维材料本身就可以作为光学谐振腔,因此低维金属卤化物钙钛矿实现激光输出成为可能。相关的研究已经取得了重要的进展。

关键词：材料金属卤化物钙钛矿纳米线纳米片激光

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分子基导电聚合物吸波材料:进展与未来挑战

科学通报 2023年第25期68卷 3353-3367页

作者：谢阿明吴凡蒋莱吴佳乐秦龙褚芳源高晗商鸿程李伟金曾海波南京理工大学材料科学与工程学院/格莱特研究院新型显示材料与器件工信部重点实验室南京210094 南京理工大学机械工程学院南京210094

随着科技的发展,电磁辐射泄漏引起的电磁污染问题日趋严峻.电磁污染不仅会影响电子设备的功能,而且会对人体健康产生不良的影响.为解决这一问题,研发具有各种新颖结构的电磁波吸收材料具有重要的意义.分子基导电吸波材料因其独特的物理... 详细信息

随着科技的发展,电磁辐射泄漏引起的电磁污染问题日趋严峻.电磁污染不仅会影响电子设备的功能,而且会对人体健康产生不良的影响.为解决这一问题,研发具有各种新颖结构的电磁波吸收材料具有重要的意义.分子基导电吸波材料因其独特的物理化学特性展现出良好的吸波潜能,吸引了研究者的广泛兴趣.本文综述了近年来有关分子基导电吸波材料的相关研究成果.首先,介绍了分子基导电吸波材料的吸波原理.然后,聚焦分子基导电吸波材料中的三大类材料,即导电高分子聚合物、导电共轭聚合物和导电金属-有机配合物吸波材料,讨论了其结构设计调控策略和吸波损耗机制.此外,本文还介绍了典型的制备分子基导电吸波材料的方法.最后,结合面向前沿的吸波材料的需求,指出了分子基导电吸波材料未来研究亟待解决的挑战.

关键词：导电分子基材料配位聚合物导电聚合物吸波材料

CsPbI_(3)钙钛矿量子点的精细纯化及其高效发光二极管的研究

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化学学报 2021年第1期79卷 126-132页

作者：李严李金航许蕾梦陈嘉伟宋继中南京理工大学材料科学与工程学院新型显示材料与器件工信部重点实验室南京210094 郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室郑州450001

钙钛矿量子点发光二极管(QLEDs)因其色纯度高、颜色控制精准、色域广以及溶液可加工等特点,在显示和照明等领域有着极大的应用前景.针对红光钙钛矿CsPbI_(3)量子点纯化过程中相变和表面配体损失造成的荧光退化问题,本工作发展了一种甲... 详细信息

钙钛矿量子点发光二极管(QLEDs)因其色纯度高、颜色控制精准、色域广以及溶液可加工等特点,在显示和照明等领域有着极大的应用前景.针对红光钙钛矿CsPbI_(3)量子点纯化过程中相变和表面配体损失造成的荧光退化问题,本工作发展了一种甲苯和乙酸乙酯协同的混合溶剂纯化策略,能够避免纯化过程中的相变问题,获得了纯立方相的CsPbI_(3)量子点;此外,进一步提出了油胺碘(OAmI)调控量子点表面态的配体补偿工艺,解决了配体损失导致的荧光淬灭问题,发现在引入400μL的OAmI时,量子点兼具高的发光效率(PLQY为70%)和优异的电学性能,电驱动下的激子复合几率显著增加,最终实现了亮度为3090 cd/m2和外量子效率为15.67%的QLED.这种钙钛矿CsPbI_(3)量子点精细纯化的方案对开发高效量子点材料和实现高性能光电子器件具有重要的指导意义.

关键词：无机钙钛矿量子点纯化配体补偿量子点发光二极管 CsPbI_(3)