近日，我院有机钙钛矿光伏技术课题组在无铅蓝光LED发光墨水材料领域取得突破性成果，相关工作以“Highly Efficient Blue Emission from Organic-Inorganic Amorphous Rare-Earth Metal Halides for Lead-Free Blue LEDs”为题发表于国际权威期刊《Laser & Photonics Reviews》（IF=10），硕士研究生李超为第一作者，陈海彬副教授为通讯作者。
针对传统稀土材料难以高效产生400–500 nm蓝光发射的核心瓶颈，研究团队首次开发出基于镱（Yb3+）、铒（Er3+）的有机-无机非晶态稀土金属卤化物（BDPA-M-Cl、DMP-M-Cl），通过Yb3+/Er3+到Cl⁻的高效激子辐射复合有效抑制稀土离子本征发射，成功实现高效稳定蓝光发射；其中非晶态BDPA-Yb-Cl固相蓝光光致发光量子产率（PLQY）达≈63%，常温储存1个月仍保留73%初始PLQY，受潮后经加热干燥可完全恢复荧光性能，材料可溶于DMF、DMSO等溶剂且发光性能大幅提升，BDPA-Yb-Cl的DMSO溶液PLQY高达≈96%，溶液储存1个月仍保持80%初始PLQY，且Cl-Yb化学键在溶剂中稳定、发光中心未改变，该材料蓝光发射峰约450 nm，半高宽60-80 nm，激子结合能101.5±9.3 meV，室温下具备优异抗热涨落能力，无自陷激子发射干扰。研究团队进一步基于该材料体系实现了高效蓝光发光器件制备，将DMSO溶液旋涂并经80℃热处理后获得均匀致密的蓝光发光薄膜，成功应用于无铅蓝光LED原型器件，该器件可通过低成本溶液法实现大面积制备，为下一代环保型显示与照明技术提供了新型发光墨水材料，此研究不仅为稀土基高效蓝光发光材料的设计提供全新思路，也为无铅光电子器件的发展开辟了新方向，显著拓展了有机-无机杂化稀土材料在先进光电子领域的应用边界。
以上工作得到了国家自然科学基金项目支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202502202
