Enhancing stability of red perovskite nanocrystals through copper substitution for efficient light-emitting diodes
Enhancing stability of red perovskite nanocrystals through copper substitution for efficient light-emitting diodes
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通过铜替代高效发光二极管提高红色钙钛矿纳米晶体的稳定性
DOI：
10.1016/j.nanoen.2019.05.027
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发表时间：
2019-08
期刊：
影响因子：
17.6
通讯作者：
Tu Guoli
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Jibin;Zhang Louwen;Cai Ping;Xue Xiaogang;Wang Mingkui;Zhang Jian;Tu Guoli
红色钙钛矿纳米晶体（NC）对于高效的钙钛矿发光二极管（PeLED）是重要的。然而，这些红色钙钛矿NC的实施由于其低结构稳定性而受到阻碍。在目前的工作中，高稳定性和发光的红色钙钛矿CsPbBrI 2NC通过铜取代和卤素丰富的钝化策略。由于Cu ~（2+）的离子半径（0.72 nm）小于Pb ~（2+）的离子半径（1.19 nm），二价Cu ~（2+）离子可以部分取代Cs Pb ~（2+）离子。我们证明了Cu ~（2+）离子的掺入可以提高形成能，引起轻微的晶格收缩，从而稳定这些纳米碳的立方相。另一方面，Cu 2+取代的CsPbBrI 2NCs具有更高的发光在一个富卤素钝化方法合成。得益于这种有效的取代和富含卤素的策略，这些Cu 2+取代的CsPbBrI 2 NCs表现出优异的性能，光致发光量子产率（PL QY）（高达94.8%）和改善的稳定性。高稳定性和发光的Cu 2+取代的CsPbBrI 2NCs可以很好地用作高效的发光体，用于制造高性能的红色钙钛矿LED。
Red perovskite nanocrystals (NCs) are important for efficient perovskite light-emitting diodes (PeLEDs). However, the implementation of these red perovskite NCs are hindered because of their low structural stability. In the present work, highly stable and luminescent red perovskite CsPbBrI2NCs were achieved through copper substitution and halide rich passivation strategy. Because the ion radius of Cu2+(0.72 Å) is smaller than that of Pb2+(1.19 Å), divalent Cu2+cations can partly replace the Pb2+ions in the lattice structure of CsPbBrI2NCs. We demonstrated that the incorporation of Cu2+ions can enhance formation energy, cause a slight lattice contraction, and hence stabilize the cubic phase of these NCs. On the other hand, Cu2+-substituted CsPbBrI2NCs with higher luminescence were synthesized in a halide-rich passivation method. Benefiting from such an effective substitution and halide-rich strategy, these Cu2+-substituted CsPbBrI2NCs has shown excellent performance with photoluminescence quantum yield (PL QY) (up to 94.8%) and an improved stability. The highly stable and luminescent Cu2+-substituted CsPbBrI2NCs can function well as efficient light emitters toward the fabrication of high-performance red perovskite LEDs.
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