据了解，LED能够将电能转成光能，被称为第四代照明光源或绿色光源，因其效率高和寿命长，长期以来一直在全球显示与照明领域应用广泛。但是，目前平面结构的LED，尤其是有机发光二极管（OLED）的发光效率还比较低，原因在于除了约20%-30%的光子能通过折射离开器件外，其他光子都被限制在器件中，因此科学家们通常采用光提取技术来提高LED的出光效率。光提取效率指的是LED实际发出的光能与产生的光能之间的比值，由于LED芯片折射率与空气折射率的巨大差别，使得光提取效率成为影响LED性能提高的最关键因素之一，提高光提取效率有助于实现更好、更亮的LED。然而该方法需要增加图案化光栅等特殊结构，并且成本高、制备工艺复杂，往往还会造成LED发光光谱和出光方向的改变，从而影响发光效率。

 

针对这一世界性的重大科学难题，黄维院士以及王建浦教授所带领的团队，通过一种简单的低温溶液法，实现了由一层非连续、不规则分布的钙钛矿晶粒，以及嵌入在钙钛矿晶粒之间的低折射率有机绝缘层组成的发光层，进而大幅度地提高了LED的光提取效率。王建浦教授表示，使用该方法制备的LED器件外量子效率达到20.7%，在100mAcm-2的电流密度下能量转化效率达到12%。此外，通过与浙江大学田鹤教授、戴道锌教授团队之间的合作，他们发现该方法形成的非周期性结构可以将LED光提取效率提高10个百分点。

 

黄维院士亦告诉记者，该团队作为国际上钙钛矿发光领域的开拓者之一，致力于解决钙钛矿发光器件中存在的效率和稳定性问题，继开展“钙钛矿维度调控实现高效发光”研究以来，此项研究成果再次实现了钙钛矿LED发光领域的重大突破。与目前市场上的OLED相比，所获得的器件效率大体一致，甚至在高亮度条件下的能量转化效率优于OLED，从而展现出非常广阔的应用前景，也为进一步推进钙钛矿LED的产业化发展提供了全新思路和途径。