近日，国星光电在投资者互动平台上表示，目前已通过实验室制备出超大尺寸单晶钙钛矿晶体，该研究在发光材料方面具有较大的应用价值，但从实验室到实际运用至产品中仍有较长一段时间。

钙钛矿近年来逐步走进行业视线。目前市面上常见的基于传统无机半导体材料的无机LED多采用外延生长的量子阱结构，其制备工艺复杂、对材料要求苛刻、能耗高。

南京工业大学先进材料研究院副院长王建浦教授介绍说：“有机发光二极管(OLED)与无机LED不同，它不受制备工艺限制，可采用溶液/蒸镀法制备大尺寸柔性器件，具有不可替代的优势，已初步应用在手机、电视等电子产品上。但OLED在拓展应用范围上仍存在局限，主要原因在于器件的效率和稳定性以及制造成本还有待进一步提高。”

有机-无机杂化钙钛矿材料兼具有机和无机半导体材料的优势，适用于有机半导体材料溶液加工及大面积成膜制备工艺，同时还具备传统无机发光材料的缺陷密度低、发光效率高、色纯度好等优势。黄维院士IAM团队在有机光电子学领域拥有多年的积累与探索，基于此，团队在国内率先开展了钙钛矿LED的研究。

据IAM学科带头人、南京工业大学校长黄维院士介绍，二维钙钛矿材料发光效率低，三维钙钛矿材料成膜性和稳定性差。

而具有多量子阱结构的钙钛矿发光材料，其兼具二维钙钛矿材料成膜质量高和三维钙钛矿材料发光效率高的优点。

利用这种维度可调的多量子阱钙钛矿材料，制备的LED器件外量子效率达到11.7%，在100mAcm-2的电流密度下能量转换效率达5.5%。

日前，黄维院士、王建浦教授团队在钙钛矿发光二极管(LED)研究领域取得重大突破，他们**性地设计并制备了一种具有多量子阱结构的钙钛矿LED，其器件效率和稳定性远超国际同行报道的其他钙钛矿LED，为钙钛矿材料及其在发光领域的研究开拓了全新的研究方向。

这一重要研究成果于近日刊登在国际**学术期刊《自然·光子学》(NaturePhotonics)上。

黄维院士说，“这是目前为止钙钛矿LED的世界*高纪录，这一技术突破开辟了钙钛矿材料及其在发光领域的研究新方向，也有望在进一步深入研究的基础上，逐步实现产业化。”

“通常无机LED发光管采取的是点式发光，不能做显示屏，有机发光二极管(OLED)才能做显示屏，但钙钛矿led有别于传统无机LED，不仅可以做显示屏，且做出来的显示屏，呈像色彩较之现有的oled色彩更为鲜艳。”王建浦介绍。

“因其高效性，所以钙钛矿led做出来的显示屏价格也会便宜很多，以三星手机5英寸为例，显示屏价格有望降低50%。”王建浦说，钙钛矿led应用在照明上优势也很明显，改传统的led点状发光为面状发光，使室内的光线更接近自然光。而且，他们的研究成果还可做成类似天花板的大面积产品。

此前，来自剑桥大学、牛津大学和德国慕尼黑大学组成的联合研究团队，展示了钙钛矿材料的一个新应用领域：用于制备各种颜色的高亮度LED。

据了解，研究团队使用的是一类有机金属卤化物钙钛矿材料，含有铅、碳基离子和卤素离子，易溶于普通溶剂，干燥后形成钙钛矿晶体，其制备过程低廉、简单。

研究人员通过设计二极管结构，将电荷限制在非常薄的钙钛矿薄层中，创造了电子空穴捕获过程的条件，从而实现发光。

钙钛矿LED的制备过程简易，可大规模制造：钙钛矿溶液旋涂在衬底上，无需高温加热步骤及高真空条件。

据该项目负责人、剑桥大学卡文迪许实验室SirRichardFriend教授介绍说，通过上述简单的过程，仍可以展现出非常明显的半导体性质，无需传统硅等半导体所需的复杂的净化工艺。

据了解，**个商业化钙钛矿LED有望在五年内问世。

而另外一个来自美国佛罗里达州立大学的研究团队，物理助理教授HanweiGao(音译：高汉伟)与化学工程副教授BiwuMa(音译：马必武)也正在使用一类称为有机金属卤化物钙钛矿的材料制作一个高性能LED。

他们将研究结果发表在《先进材料》杂志上。“早期的工作发现钙钛矿可能在制作LED方面是一种有前景的材料，”高汉伟说。“但是，它的表现还没有达到完全展现潜力。我们认为有显着的改善余地。”

在过去，其他研究人员尝试用钙钛矿制作LED，但都无法制作出特别高效的。高汉伟和马必武认为，如果适当调整公式，该有机-无机混合物能让LED有更好的表现。

“当我们想到这一类材料，我们就知道它应该会有更好的表现，”马必武说。“我们提出了新方法来解决一些关键问题，从而制作出高性能LED。”

经过长达数月的通过合成化学对材料性能和设备工程进行微调来控制器件结构的实验后，他们*终制作出超出预期的高性能LED。

该材料分外耀眼。经测量，在12V的驱动电压下，其发光强度约10000坎德拉每平方米。通常来说，就电脑屏幕而言，发光强度约400坎德拉每平方米的LED就已足够明亮。

“这种超常的亮度在很大程度上取决于这种表面处理的，高度结晶纳米材料固有的高发光效率，”高汉伟说。

这种材料的生产快速简单。在实验室中，高汉伟和马必武大约一个小时就能制作出这种材料，大约半天的时间就能创建一个完整的设备并测试。

另外，虽然裸混合钙钛矿在潮湿的空气中不稳定，但纳米结构的钙钛矿由于其特意设计的表面化学，却有着很好的稳定性。这样的化学稳定性在很大程度上降低了制作这种新型LED的设施要求，在未来对高成本效益的生产大有裨益。

这项研究对LED技术取得进步至关重要，它正迅速成为降低电耗的渠道。