利用二维间隔层抑制钙钛矿敏化上转换中的单线态激子回传

光子上转换在发光二极管、光催化、生物成像、显微镜、3D打印和光伏等领域具有潜在应用。体相铅卤化物钙钛矿薄膜因其优异的光电特性，已成为通过三重态-三重态湮灭实现固态光子上转换的有前景的敏化剂。在该系统中，钙钛矿敏化剂吸收光子，随后在相邻的发射体材料中产生三重态激子，在那里可以发生三重态-三重态湮灭，从而发射出更高能量的光子。然而，钙钛矿敏化上转换中的一个主要损失途径是单线态激子通过Förster共振能量转移从发射体回传到敏化剂。在本研究中，我们在体相钙钛矿敏化剂和红荧烯发射体之间引入了一层二维钙钛矿间隔层，以抑制单线态激子从红荧烯回传到体相钙钛矿敏化剂。这一改进揭示了在界面处高效三重态激子转移（需克服势垒）与通过增加敏化剂与发射体中单线态激子之间的距离来抑制近场回传之间的内在平衡。值得注意的是，该间隔层的引入在较低激发功率密度下提高了相对上转换效率，同时能在更长时间尺度上维持性能。这项工作代表了钙钛矿敏化光子上转换走向实际应用的重要进展。