钙钛矿LED（Perovskite Light-Emitting Diodes，PeLEDs）具有发光效率高、色纯度高、可溶液加工和制造成本低等优势，是新一代显示与固态照明领域的重要发展方向。然而，受限于空穴注入效率低、载流子注入失衡以及界面非辐射复合等问题，其器件效率与稳定性仍需进一步提升。近日，kaiyun开云官方网页版材料工程学院欧阳新华教授团队对钙钛矿LED的研究取得重要进展，相关成果以《Phosphonate-Substituted Chitosan With Complete Non-Conjugation Facilitates Efficient Hole Injection in Perovskite Light-Emitting Diodes》（非共轭膦酸取代壳聚糖构筑高性能钙钛矿LED空穴注入层）为题发表在国际材料高质量期刊《Advanced Materials》（先进材料）上。
空穴注入层作为PeLED的重要组成部分，在促进空穴注入、调控界面能级以及改善电荷平衡等方面发挥着至关重要的作用。当前广泛使用的PEDOT:PSS及自组装单分子层材料（SAMs）虽然在改善界面性能方面具有潜力，但仍存在寄生吸收、制备工艺复杂、覆盖均匀性不足，以及稳定性欠佳等问题，难以兼顾高效传输、优异成膜与绿色可持续发展的需求。因此，开发同时具备空穴注入效率高、界面调控性能优异的新型空穴层注入材料，对于推动PeLED的进一步发展尤为重要。针对上述问题，团队创新性设计了一种源于天然生物质的壳聚糖构筑全非共轭膦酸（NCPC）空穴注入层材料。利用NCPC的膦酸基团与ITO表面形成稳定的锚定作用，调控ITO表面的功函数，优化ITO与空穴传输层（PVK）间能级排列，降低空穴注入势垒。
与此同时，通过引入NCPC，可改善PVK空穴传输层的薄膜质量与溶剂抗腐蚀性，优化钙钛矿发光层的结晶，抑制界面处的非辐射复合。结合理论计算与实验数据，结果表明：NCPC能够协同优化界面电子结构与载流子注入，为高效空穴注入层的设计提供了新的策略。
构筑红、绿、蓝PeLED均实现了性能的显著提升。其中，670 nm红光器件最大外量子效率（EQE）达到了25.35%，512 nm绿光器件达到了25.45%，489 nm蓝光器件达到了14.22%，较之PEDOT:PSS器件分别提升55.05%、61.59%和58.53%。其中，670 nm红光PeLED的EQE达到了当前同波长PeLED器件的先进水平，进一步验证了该策略在高性能PeLED中的潜力。
kaiyun开云官方网页版为本论文的唯一通讯单位，材料工程学院周恩博副教授为论文的第一作者，欧阳新华教授为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金（22375043、22505031）、福建省自然科学基金重点项目（2025J02013）以及福建省高校产学研联合基金（2023H6037）等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.74173
作者简介：
1、周恩博（第一作者）简介：kaiyun开云官方网页版材料工程学院副教授，理学博士。博士毕业于中国科学院福建物质结构研究所，福建省教育科研类引进生，福建省高层次人才。主要方向为钙钛矿材料与器件、光储质子电池材料与器件的研究。近年来，以第一作者（共同第一作者）在Sci Adv、Adv Mater、Angew Chem Int Ed、Adv Funct Mater等期刊发表SCI论文10余篇，主持国家自然科学基金青年科学基金项目1项。
2、欧阳新华教授（通讯作者）简介：kaiyun开云官方网页版材料工程学院教授，博/硕士生导师，从事钙钛矿/有机光电转化与存储材料与器件的研究，主持国家自然科学基金、福建省自然科学重点/杰出青年基金等国家部委项目32项。荣获“中国光学重要成果奖”、“广东省科学技术奖”、“福建青年科技奖”。以第一/通讯作者在Nat Photonics、Nat. Commun.、Adv Mater、Angew. Chem., Int. Ed.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.等高质量期刊发表SCI论文120余篇。
