钙钛矿发光二极管(PeLED)因其优异的光电性能、低成本制备工艺和可溶液加工等优势,被视为下一代显示与照明技术的有力竞争者。然而,传统钙钛矿材料对水和氧敏感,需在惰性气氛中制备,严重制约了其商业化进程。开发空气可加工、高稳定性且保持高效率的低维钙钛矿材料,是推动PeLED走向实际应用的关键突破口。
清华大学化学系马冬昕副教授课题组报道了一种基于双重钝化策略的空气可加工低维钙钛矿材料。该策略有效降低了钙钛矿缺陷密度并提升了薄膜质量,基于此制备的LED器件实现了13.9%的最大外量子效率,同时展现出更优异的工作稳定性和成本优势,为推动钙钛矿发光二极管在光电应用领域的商业化进程迈出了重要一步。
针对该团队对于NH₄OTf/TFPPO处理前后低维钙钛矿薄膜能级结构精确表征的研究需求,能谱分析平台采用X射线光电子能谱仪(XPS)的附加功能——紫外光电子能谱(UPS),对LED器件的价带顶进行了系统分析。UPS测试结果表明,经双重钝化策略处理后的目标薄膜,其价带顶(VBM)高于对照组薄膜,从而有效降低了低维钙钛矿层与空穴传输层(HTL)之间的能量势垒,促进了高效的电荷传输。这一发现为揭示发光二极管性能增强的电子结构机制提供了关键实验依据。
该成果以“Eco-Friendly and Air-Compatible Fabrication of Reduced-Dimensional Perovskites for High-Efficiency Light-Emitting Diodes”为题发表在ACS Photonics期刊(2026, 13, 542–548)。

图1 清华大学化学系马冬昕副教授团队钙钛矿发光二极管研究成果截图