PEDOT:PSS在钙钛矿发光二极管中的应用及优化
自从室温下工作的金属卤化物钙钛矿被报道以来,金属卤化物钙钛矿已成为应用于下一代发光二极管的新材料。金属卤化物钙钛矿具有通过成分控制和尺寸调节可调节带隙、窄发射光谱具有高色纯度、高光致发光量子产率和溶液可加工性等突出特性。这些特性使金属卤化物钙钛矿能够满足超高清显示的标准。
聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS) 由于其高导电性,透明度,溶液可加工性和灵活性,是金属卤化物钙钛矿最常用的空穴注入层。
然而,PEDOT:PSS存在一些关键的缺点,如:1)它与钙钛矿层(HOMO = - 5.7 eV)存在较大的空穴注入能垒(最高已占据分子轨道(HOMO) = - 5.0 eV),导致空穴注入效率低下; 2)它是空穴导电材料;因此注入的电荷可以从钙钛矿向后转移到PEDOT:PSS中,显著降低了光致发光。3)其吸湿性使得PEDOT:PSS与钙钛矿之间的界面缺陷丰富。
为了克服这些缺点,有科研人员引入一种自组装分子: (2-(3,6-二甲氧基- 9h -咔唑-9-基)乙基)膦酸(MeO-2PACz)作为PEDOT:PSS和钙钛矿之间的中间层,克服了PEDOT:PSS空穴注入层的局限性。MeO-2PACz中间层由于降低了空穴注入能垒和提高了空穴迁移率,促进了空穴注入 ; 由于阻止了钙钛矿向PEDOT:PSS的电荷转移,增强了光致发光;由于甲氧基和咔唑基对钙钛矿的钝化作用,降低了界面陷阱密度。因此,与原始控制器件(EQEmax为4.82%)相比,具有MeO-2PACz中间层的金属卤化物钙钛矿大大提高了最大亮度并减少了泄漏电流,从而获得了更高的最大外量子效率。
除了上述的方法外,PEDOT:PSS在钙钛矿发光二极管中的应用及优化 ,仍有许多值得探索和研究的空间。
湖南纳昇电子科技有限公司专注于推进PEDOT:PSS材料的国产化及规模化生产。在与中南大学签署的产学研合作协议的指导下,纳昇电子致力于导电高分子材料(PEDOT:PSS)的合成改良及其应用领域的拓展。为深化技术研究与创新实践,公司与重庆大学能源与动力学院携手共建了《导电聚合物联合实验室》,旨在深入研究PDEOT:PSS材料的基础技术及其原位聚合技术。
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