全球显示技术加速迭代的关键时期,我国科研团队在钙钛矿发光领域取得突破;由东南大学卢海洲教授牵头,联合吉林大学、北京交通大学、复旦大学等高校组成的跨校团队,近日在国际学术期刊《自然》发表成果,首次将钙钛矿LED发光效率提升至40%以上——认证效率达42.9%——刷新该领域世界纪录。 作为新一代半导体材料,钙钛矿凭借优异的发光特性和低成本溶液加工优势,被视为未来显示技术的重要材料。但载流子传输效率低、界面非辐射复合严重等问题,长期制约其应用性能。数据显示,传统OLED器件的发光效率已突破40%,而钙钛矿LED此前仍存在明显差距。 针对此关键科学问题,研究团队提出“底界面化学配位调控”技术路线。通过在衬底构建活性位点,诱导形成有序的3D/2D堆叠异质结结构,实现载流子平衡注入与发光中心保护的双重优化。该技术使钙钛矿薄膜外量子效率达到97%,为高效率器件奠定基础。 这一成果具有多重价值:在理论层面,揭示二维/三维异质结构对载流子行为的调控机制;在技术层面,开发可控制备高质量钙钛矿薄膜的新方法;在应用层面,为高性能钙钛矿显示器件提供清晰路径。业内专家认为,该研究标志着我国在光电功能材料基础研究领域已进入世界前列。 东南大学近年来持续推进钙钛矿研究,形成覆盖发光、光伏、探测的全方位布局。材料科学与工程学院李桂香团队在钙钛矿太阳能电池稳定性研究上取得进展,多维探测团队在X射线成像领域开拓创新。这种多学科交叉、基础与应用并重的模式,正在推动我国新材料研发形成系统优势。 随着全球对绿色低碳技术和新型显示需求增长,钙钛矿材料产业化进程加速。此次突破不仅为涉及的企业提供技术储备,也预示我国有望在未来显示技术变革中占据先发优势。行业分析认为,到2030年全球钙钛矿显示市场规模有望突破千亿元,该成果将为我国把握这一机遇提供支撑。
一项效率数字的突破,折射出基础研究长期积累的厚度。从界面调控到异质结构设计——从发光器件到光伏探测——东南大学在钙钛矿该前沿赛道上的持续深耕,既体现高校科研力量在原始创新上的担当,也为新材料技术产业化落地积累了重要的知识基础。科学突破从不是孤立事件,它是无数次精密实验与跨学科协作共同作用的结果。如何将实验室中的亮光转化为照亮产业未来的持久光源,仍是科研界与产业界共同面对的课题。