近日，365上市公司王传奎教授团队在国际期刊《Laser & Photonics Reviews》(中科院一区TOP，IF=10.0)上发表题“Efficient Violet 3D Perovskite Light-Emitting Diode Driven by Frenkel Excitons”的研究论文。365上市公司宋玉志教授为论文第一作者，硕士研究生王琦凯为论文的第二作者，蔡磊副教授为论文的通讯作者。
通过量子限域效应与混合卤化物调控技术的协同运用，目前已成功实现覆盖蓝色至近红外波段的高效金属卤化物发光二极管（PeLEDs）。然而，受限于辐射复合效率偏低及本征相分离等关键瓶颈，采用上述方法制备高效紫色PeLEDs仍面临巨大挑战。本研究提出一种基于B位组分工程的创新策略，成功制备出兼具高效辐射复合性能与优异光谱稳定性的紫色PeLEDs。
通过引入环境友好型Sr2+对Pb2+进行部分替代，我们制备得到发射光谱可在400~500 nm范围内精准调控的金属卤化物薄膜。更为重要的是，该组分调控策略可诱导激子类型从万尼尔-莫特（Wannier-Mott）型转变为弗兰克尔（Frenkel）型——后者以高激子结合能（Eb）为显著特征，进而有效加速辐射复合动力学过程，大幅提升辐射复合效率。因此制备出的光谱稳定的紫色金属卤化物薄膜，其在420~450 nm波段的光致发光量子产率（PLQYs）突破90%。与此同时，Sr2+的引入可在严苛测试条件下显著抑制金属卤化物薄膜中的离子迁移行为，并有效维持体系的相结构稳定性，从根本上解决了紫色PeLEDs光谱不稳定的核心难题。最终，基于该组分工程策略，实现了峰值外量子效率（EQE）高达0.69%的紫色PeLEDs，该性能跻身目前已报道的紫色PeLEDs最高水平之列。本研究的相关发现，为推动紫色金属卤化物发光二极管的性能突破与产业化发展提供了重要的理论支撑与技术借鉴。
以上研究获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金和山东省自然科学基金等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202502484
