电场作用下多量子阱钙钛矿发光器件衰退机理的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61875084
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    王娜娜
  • 依托单位：
    南京工业大学
  • 学科分类：
    F0512.能源与照明光子学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Solution-processed multiple quantum well (MQW) perovskite is an assembly of different layered lead halide perovskites. It has been considered as a promising way to achieve efficient and stable perovskite light-emitting diodes (LEDs) due to its high photoluminescence quantum efficiency and good stability. However, the lifetime of MQW based perovskite LEDs is still short, which is mainly due to the large electrical stress under working condition. To reveal the degradation mechanism of perovskite LEDs from electrical stress, this proposal will focus on the influence of Joule heat, ion migration, Auger recombination and interface deterioration on device performance. To further suppress the effect of electrical stress on device stability, optimization of MQW perovskite films, interfacial modification and device structure design will be investigated. Finally, high efficiency and long lifetime perovskite LEDs can be obtained. The achievements on this project will not only increase the knowns on how to design high performance MQW perovskite LEDs, but also make significant contribution to the development of perovskite LEDs.
多量子阱钙钛矿是利用溶液自组装方法形成的准二维层状钙钛矿，具有高荧光量子效率和高稳定性等优点，非常有潜力实现高效、稳定的钙钛矿发光器件。然而目前基于多量子阱钙钛矿的发光器件寿命仍然较短，其主要原因是工作条件下钙钛矿发光器件内较大的电场导致效率降低。本项目围绕电场作用下多量子阱钙钛矿发光器件性能衰减这一关键科学问题，拟通过研究器件实际工作条件下电场引起的离子移动、界面稳定性及电注入条件下的焦耳热、俄歇复合等对器件稳定性的影响，阐明电场作用下多量子阱钙钛矿发光器件性能衰退机理。在此基础上，拟进一步通过多量子阱钙钛矿薄膜可控制备、表界面调控和器件结构设计，构筑高效稳定的钙钛矿发光器件。本项目不但对设计高性能多量子阱钙钛矿发光器件具有指导作用，而且有望推动高性能钙钛矿发光器件的发展。

结项摘要

可溶液法制备的金属卤化物钙钛矿材料具有高荧光量子效率、高载流子迁移率等优点，非常有潜力实现高效、稳定的钙钛矿发光器件。然而目前钙钛矿发光器件的寿命仍然较短，其主要原因是工作条件下钙钛矿发光器件内较大的电场导致效率降低。本项目围绕电场作用下钙钛矿发光器件性能衰减这一关键科学问题，通过研究器件实际工作条件下电场引起的离子移动、界面稳定性及电注入条件下的焦耳热、俄歇复合等对器件稳定性的影响，阐明了电场作用下钙钛矿发光器件性能衰退的主要原因是离子迁移。通过调控薄膜制备方法、设计添加剂分子等制备了高荧光量子效率、低缺陷密度的钙钛矿薄膜，并进一步利用器件结构设计，构筑了高效稳定的钙钛矿发光器件，多次刷新器件性能。本研究不但对设计高性能钙钛矿发光器件具有指导作用，而且有望推动高性能钙钛矿光电器件的发展。共发表SCI论文19篇，包括Nature Communications（3篇）、Advanced Materials（3篇）。成果获2021年中国电子学会科学技术奖自然科学一等奖。申请中国发明专利8件、国际发明专利1件，培养研究生7名。1人次博士论文获得中国电子学会优秀博士学位论文，2人次获得王大珩光学奖，项目负责人获得国家优青、晋升为教授。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（9）
Halide Homogenization for High-Performance Blue Perovskite Electroluminescence.
用于高性能蓝色钙钛矿电致发光的卤化物均质化
  • DOI：
    10.34133/2020/9017871
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Research (Washington, D.C.)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cheng L;Yi C;Tong Y;Zhu L;Kusch G;Wang X;Wang X;Jiang T;Zhang H;Zhang J;Xue C;Chen H;Xu W;Liu D;Oliver RA;Friend RH;Zhang L;Wang N;Huang W;Wang J
  • 通讯作者：
    Wang J
Sulfonic Zwitterion for Passivating Deep and Shallow Level Defects in Perovskite Light‐Emitting Diodes
磺酸两性离子用于钝化钙钛矿发光二极管中深浅能级缺陷
  • DOI：
    10.1002/adfm.202111578
  • 发表时间：
    2022-02
  • 期刊：
    Advanced Functional Materials
  • 影响因子：
    19
  • 作者：
    Ju Zhang;Xuanchang Xing;Dongmin Qian;Airu Wang;Lianghui Gu;Zhiyuan Kuang;Jingmin Wang;Hao Zhang;Kaichuan Wen;Wenjie Xu;Meiling Niu;Xuerong Du;Lingzhi Yuan;Chensi Cao;Yu Cao;Lin Zhu;Nana Wang;Chang Yi;Wei Huang;Jianpu Wang
  • 通讯作者：
    Jianpu Wang
Microcavity top-emission perovskite light-emitting diodes
微腔顶发射钙钛矿发光二极管
  • DOI：
    10.1038/s41377-020-0328-6
  • 发表时间：
    2020-05-22
  • 期刊：
    LIGHT-SCIENCE & APPLICATIONS
  • 影响因子：
    19.4
  • 作者：
    Miao, Yanfeng;Cheng, Lu;Wang, Jianpu
  • 通讯作者：
    Wang, Jianpu
Efficient and bright warm-white electroluminescence from lead-free metal halides.
无铅金属卤化物产生高效、明亮的暖白光电致发光
  • DOI：
    10.1038/s41467-021-21638-x
  • 发表时间：
    2021-03-03
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Chen H;Zhu L;Xue C;Liu P;Du X;Wen K;Zhang H;Xu L;Xiang C;Lin C;Qin M;Zhang J;Jiang T;Yi C;Cheng L;Zhang C;Yang P;Niu M;Xu W;Lai J;Cao Y;Chang J;Tian H;Jin Y;Lu X;Jiang L;Wang N;Huang W;Wang J
  • 通讯作者：
    Wang J
Low Roll-Off and High Stable Electroluminescence in Three-Dimensional FAPbI3 Perovskites with Bifunctional-Molecule Additives
具有双功能分子添加剂的三维 FAPbI3 钙钛矿的低滚降和高稳定电致发光
  • DOI：
    10.1021/acs.nanolett.0c04900
  • 发表时间：
    2021-04-28
  • 期刊：
    NANO LETTERS
  • 影响因子：
    10.8
  • 作者：
    Zhang, Hao;Tu, Cailing;Wang, Jianpu
  • 通讯作者：
    Wang, Jianpu

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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王娜娜;陈莉丽;丁佩惠
  • 通讯作者：
    丁佩惠

其他文献

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王娜娜的其他基金

基于自组装微纳结构调控光场的高效钙钛矿电致发光
  • 批准号：
    62375124
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    2023
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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