金屬鹵化物鈣钛礦是一類分子式為ABX3的優異光電半導體材料，因其材料成本低、發光顔色可調、發光半峰寬窄和熒光量子效率高等優點，被認為是優良的LED發光材料，在信息顯示和照明方面有巨大的應用潛力。然而，用傳統工藝方法制備得到的鈣钛礦薄膜質量較差，體現為孔洞多、晶體無序堆積和非輻射複合缺陷多等，因此2018年以前報道的綠光、可見紅光和近紅外光的鈣钛礦LED器件的外量子效率都遠遠低于有機LED（OLED）和量子點LED（QLED）。為了克服上述困難并提高器件電光轉換效率，我們提出了組分空間分布管理法，利用CsPbB3和CH3NH3Br在DMSO溶劑中迥異的溶解度差，一步旋塗法得到CsPbBr3@CH3NH3Br準核殼結構，CH3NH3Br殼層大幅鈍化了CsPbBr3晶體内的非輻射複合缺陷，提高了鈣钛礦薄膜的熒光量子效率；另一方面，通過在發光層和電子傳輸層間插入PMMA阻擋層，進一步改善了器件内的電子和空穴的注入速度匹配情況。通過上述優化，得到的綠光鈣钛礦LED器件的外量子效率超過了20%，極大地推動了鈣钛礦LED的應用發展。另外，我們将介紹課題組近期在鈣钛礦LED和太陽能電池方面的一些研究進展。
