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我國科研團隊在鈣鈦礦發光二極管領域取得新進展

2025/11/13 15:28:09    來源：新華社CNML文字

　　新華社南京11月12日電（記者陳席元）記者11月12日從南京工業大學獲悉，該校柔性電子全國重點實驗室主任、中國科學院院士黃維與王建浦、王娜娜教授團隊創新提出“層間光子循環”，將疊層鈣鈦礦發光二極管（LED）的外量子效率提升至45.5%。國際學術期刊《自然》12日在線發表相關論文。

　　王娜娜介紹，鈣鈦礦光伏電池將光能轉化為電能，鈣鈦礦LED則相反，將電能轉化為光能。相較成熟的有機LED，鈣鈦礦LED在發光亮度和色純度方面更有優勢，也是近年來全球新型發光與顯示技術的研究熱點。

　　目前，成熟的有機LED普遍采用疊層器件結構，通過串聯多個發光單元，在提高亮度的同時延長器件壽命。而疊層鈣鈦礦LED的外量子效率長期未突破10%，成為鈣鈦礦LED產業化進程中的一處瓶頸。

　　“疊層不是簡單的‘1+1=2’，其核心難點在于連接層要同時實現高效的載流子注入與光子透射，并在溶液逐層旋涂的過程中，保證每一層鈣鈦礦薄膜的質量。”王建浦介紹，十余年來，團隊不斷優化連接層和鈣鈦礦發光層的微納結構，創新提出“層間光子循環”，讓一層鈣鈦礦層產生的光子，可以被另一個鈣鈦礦層重新吸收并再次發射，從而突破傳統光提取效率的限制。

　　實驗結果顯示，團隊制備的疊層鈣鈦礦LED器件外量子效率達45.5%。《自然》審稿人評價，此次提出的“層間光子循環”，為今后提升鈣鈦礦LED效率開辟了一個重要方向。

　　黃維表示，盡管團隊制備的疊層鈣鈦礦LED尚處于實驗室階段，但器件效率已達商業化水平。團隊將嘗試放大實驗室成果，穩步推進鈣鈦礦LED產業化。

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