科学家提出量化激子淬灭新方法助力设计高效高亮度的发光电化学电

时间：2024/03/05　　点击量：

　　发光电化学电池，是一种结构简单的薄膜电致发光器件。其发光层只需一层凯时官网平台，并需要夹在空气稳定的阳极和阴极之间。

　　使用能效高、成本低的制备方法，也能做出大面积发光的发光电化学电池凯时官网平台凯时官网平台。发光电化学电池的基底可以是玻璃这样的硬质材料凯时官网平台，也可以是塑料凯时官网平台、纺织品等柔性材料。

　　这些优势让发光电化学电池具有广泛的应用潜能，包括照明、医疗保健和标牌等。

　　然而，设计高效率、高亮度的发光电化学电池，依然面临这样一个挑战：其发光效率会随驱动电流密度增加而降低，人们将这称之为“效率滚降”。

　　那么凯时官网平台，如何解决这一问题？近日凯时官网平台，一支科研团队提出一个可以分离和量化主要效率损耗因子的方法，其也能分离和量化输出耦合效率和激子淬灭凯时官网平台凯时官网平台。

　　研究中凯时官网平台，针对由单线态激子发射的发光电化学电池的 p-n 结掺杂结构随驱动电流密度的变化，他们进行了测量。

　　由于 p-n 结的位置会随电流的增长而移动凯时官网平台凯时官网平台，相应的输出耦合效率也会改变凯时官网平台。在量化输出耦合效率之后，激子淬灭随电流密度增长而引起的改变也能得到量化。

　　进而，他们验证了这一规律：发光电化学电池中高浓度的电化学掺杂凯时官网平台，会导致单线态-极化子淬灭，发生在较低的驱动电流密度之下。

　　同时凯时官网平台，也会导致单线态-极化子淬灭凯时官网平台凯时官网平台，远远超过单线态-单线态淬灭，从而让单线态-极化子淬灭显著促进效率滚降。

　　这种破译发光电化学电池效率滚降的方法凯时官网平台，将能助力于设计高效率、高亮度的发光电化学电池凯时官网平台。

　　比如，可以通过使用脉冲电流，驱动发光电化学电池实现最大的外部量子效率。原因在于，脉冲电流可以抑制 p-n 结区域内的极化子浓度。

　　此外，在设计发光电化学电池的时候，要尽可能地降低激子极化子淬灭，因此可以采用主客体发光材料来制备主-客体发光电化学电池。

　　日前，相关论文以《发光电化学电池的效率滚降》《》为题发在 Advanced Materials[1]。

　　瑞典于默奥大学博士生张小英是第一作者，瑞典于默奥大学教授路德维希·埃德曼（）担任通讯作者凯时官网平台。

　　下一步他们计划研究 p-n 结的宽度随电流密度的变化规律。因此，需要对当前的表征设备进行升级凯时官网平台，进而得到 p-n 结区域的峰位和宽度凯时官网平台凯时官网平台。

　　而在得到这些值之后，也需要更复杂的模型分析和数据分析。之后，他们也计划尝试用脉冲电流来驱动发光电化学电池凯时官网平台凯时官网平台，探索是否可以通过抑制极化子的浓度来提高外量子效率凯时官网平台。

　　另据悉，担任本次论文第一作者的张小英，其本科毕业于山西大学，大四时在山西大学优才项目的资助下，来到瑞典于默奥大学交换一年。后来，其硕士和博士均就读于奥默大学凯时官网平台，目前她是一名在校博士生。

　　异国求学之路并不容易，在国外读硕期间，有一门高级激光系统和技术的课程，内容很多也比较难理解，张小英学起来很吃力，所以第一次考试就没有交卷。

　　课后，她鼓足勇气问授课的老师说：“我想把这门课学得好一点，有问题的时候是否可以来问？

　　老师是教授，带领着一整个研究组凯时官网平台，他很忙我觉得可能会拒绝，因为之前问另一个老师的时候对方就说很忙拒绝了。没想到 老师很爽快地说没问题，而且之后我攒一堆问题去问了很多次凯时官网平台，得到的都是耐心的解释。”

　　尽管有时候存在语言障碍， 老师都特别耐心。“之后 老师也给我提供了做毕设的机会，期间无数次和复杂的仪器作斗争， 老师也会告诉我凯时官网平台，这就是做研究的过程：re-search，就是一遍又一遍的探索！”张小英表示凯时官网平台。

　　硕士期间的研究经历为张小英继续读博士奠定了坚实的基础。在博士期间的研究过程中，张小英感受到了自主学习凯时官网平台凯时官网平台凯时官网平台、大胆发表观点、积极参与讨论、坚持到底的重要性，一些好想法就是在大家讨论的过程中迸发的凯时官网平台凯时官网平台。

　　好在她也没有辜负老师们的培养和付出。目前凯时官网平台，她已经在 Optics Letters、Advanced Materials 等期刊发表了数篇一作论文和二作论文凯时官网平台。