高效溶液制备的串联QLED：白色发光的新突破

本文报道了一项关于高效溶液处理的白色量子点发光二极管（White Quantum Dot Light Emitting Diodes, WQLEDs）的研究进展。WQLEDs作为一种具有广泛应用前景的光源技术，其主要优势在于能够模拟自然光谱，实现高色彩纯度和白光输出。传统的白色LED通常通过混合红(R)、绿(G)和蓝(B)三种不同波长的量子点（QDs），形成单一的白色发射层来实现白光。这种方法虽然能够提供基本的白光，但效率往往受限于几个关键问题。 首先，由于量子点尺寸和材料特性的影响，形成高效的激子（excitons）存在挑战。激子是电子和空穴复合时产生的能量粒子，是LED发光的基础。当不同颜色的QDs混合在一起时，它们之间的能量匹配可能导致无效的激发过程，从而降低发光效率。 其次，非辐射性福斯特共振能量转移（Non-Radiative Förster Resonance Energy Transfer, FRET）也是一个问题。FRET是指能量从一个分子快速传递到另一个分子，如果这种能量转移过于频繁或效率不高，会浪费部分能量，影响整体光输出。 最后，电荷转移（Charge Transfer, CT）效应也是影响WQLED效率的重要因素。在串联堆叠的红、绿、蓝单元中，电子和空穴可能会发生不希望的电荷交换，导致能量损失和光输出减少。 论文中的创新之处在于，研究人员提出了一种新型的解决方案，即采用串联堆叠的方式，将红色、绿色和蓝色的量子点单元分别设计并优化，这有助于改善能量转换和抑制非辐射性能量转移。通过精细调控各色QD的材料组成和结构，他们实现了更高的激发效率和更低的电荷转移损失。 尽管目前WQLEDs的外量子效率（External Quantum Efficiency, EQE）最高记录仅为约10%，但这项研究展示了潜在的巨大提升空间，预示着白色量子点发光二极管在照明和显示领域的商业潜力正在逐步增强。随着技术的进步和优化，未来的WQLEDs有望达到甚至超越有机发光二极管（OLEDs）的性能水平，成为高质量光源和显示产品的主流选择。