11 月 13 日消息，據南京工業大學分享，柔性電子全國重點實驗室黃維院士、王建浦教授和王娜娜教授團隊成功構建全鈣鈦礦疊層 LED 器件，并提出利用層間光子循環效應來提升鈣鈦礦 LED 的光提取效率，使得疊層鈣鈦礦 LED 外量子效率突破 45%，再次刷新該領域世界紀錄。
該研究得到了國家重點研發計劃、國家基礎科學中心、國家杰出青年科學基金和江蘇省攀登項目等科研項目的長期支持。南京工業大學為論文第一作者和通訊作者單位。
這一突破為開發高性能鈣鈦礦 LED 開辟了全新的途徑。相關研究成果在 11 月 11 日以“High Performance Tandem Perovskite LEDs through Interlayer Photon Recycling”為題，發表于國際頂尖學術期刊《自然》（Nature）。
據介紹，發光二極管技術能夠直接將電能轉化為光能，近年來在照明與顯示等領域展現出廣闊應用前景。隨著市場對高品質顯示和照明需求的不斷提升，開發兼具高亮度、低成本及柔性化特征的新型 LED 技術已成為世界科技前沿的研究熱點。
鈣鈦礦 LED 因其兼具可溶液加工、色純度高、制備成本低等優勢備受關注，其性能已逐步接近商業化有機 LED 水平。目前，商業化有機 LED 顯示屏幕普遍采用疊層器件結構，通過串聯多個發光單元，在相同電流密度下實現亮度疊加，已成為提升 LED 亮度與使用壽命的關鍵路徑。
然而，當前疊層鈣鈦礦 LED 的外量子效率仍不足 10%，甚至遠低于單結器件，嚴重制約其商業化進程。團隊針對這一世界性難題，通過優化連接層結構，實現了疊層器件中高效的電荷注入與平衡。
更為重要的是，團隊還通過調控鈣鈦礦發光層的微納結構，創新性地提出利用疊層器件中獨特的層間光子循環效應的策略，即一個發光單元產生的光子可被另一鈣鈦礦層重新吸收并再次發射，從而突破了傳統光提取效率的限制。
該策略使疊層鈣鈦礦 LED 器件效率超越了單結器件效率的簡單疊加，實現了“1+1＞2”的效果，所制備的 LED 器件外量子效率達到 45.5%，在 100 mA cm-2 電流密度下仍保持 34.5% 的高效率，再次創造了鈣鈦礦 LED 發光效率的世界紀錄。
