LED，作为电能向光能转换的半导体器件，凭借其节能性、环保特性、安全性能以及卓越的亮度，在日常应用与工业生产中大放异彩。近年来，钙钛矿发光二极管（LED）作为一种融合了无机LED与有机发光二极管（OLED）优势的新兴技术，在低能耗、高亮度以及大尺寸显示与照明领域展现出了巨大的发展潜力。早在2016年，某科研团队便通过调控钙钛矿维度，创下了钙钛矿LED效率的新纪录。
对于众多深耕钙钛矿LED研究的科学家们而言，平整度高、覆盖全面且无明显缺陷的钙钛矿薄膜，一直是实现高效能器件的基石。然而，这一传统观念在该科研团队于《自然》杂志上发表的最新研究成果中得到了颠覆。这篇题为“基于自发形成亚微米结构的钙钛矿发光二极管”的论文，不仅挑战了这一固有认知，还揭示了当前全球最高的钙钛矿LED外量子效率。
据王建浦教授透露，他们惊奇地发现，当钙钛矿晶粒以类似麻将牌般的独立、不规则形态散布于衬底表面时，竟能打造出外量子效率高达20.7%的近红外钙钛矿发光二极管。与国际同行所取得的13%外量子效率相比，这一成果实现了近8个百分点的显著提升。同时，该器件的辐照度达到了390 W sr⁻¹ m⁻²，并且在100 mA/cm²的电流密度下连续工作20小时后，效率才减半，其性能远超当前热门的相近发光波段的OLED。
黄维院士进一步介绍，该团队还与浙江大学田鹤教授、戴道锌教授的研究团队携手合作，深入探究了这种钙钛矿发光层的独特构造。他们发现，这种发光层由分散的钙钛矿晶粒和嵌入晶粒间的低折射率有机绝缘层共同组成。更令人惊喜的是，这种结构还能促使器件的顶电极形成起伏的褶皱形态，从而有效增强了器件的出光效率。
这一突破性成果对于钙钛矿LED的发展与应用具有深远的理论与现实意义，为钙钛矿LED的产业化进程开辟了新的道路和策略。由西北工业大学柔性电子研究院首席科学家、中国科学院院士黄维教授与南京工业大学先进材料研究院常务副院长王建浦教授领衔的团队，通过创新的低温溶液法，在钙钛矿发光层设计上迈出了关键一步，将近红外钙钛矿LED的外量子效率提升至前所未有的20.7%，再次刷新了世界纪录。这一研究成果已于10月11日在《自然》杂志上正式发表。
