应用纳米光电材料研究中心

平台名称：应用纳米光电材料研究中心

负责人：常帅

█ 平台概况

深圳北理莫斯科大学“应用纳米光子学平台”面向光电新材料、新型显示、新能源等深圳市“20+8”产业集群，开展以纳米光电材料、印刷显示器件、光伏能源器件等为代表的新型光电技术研究，致力于寻求新的光电材料、发展新的光电器件制备工艺，取得原创性技术突破，解决关键核心技术自主化、国产化难题，实现从材料突破到系统集成应用的一体化研究体系，为实现光电材料与技术“弯道超车”做出贡献，并带动相关产业链转型升级。

■ 平台所支撑的科研工作

● 交流驱动电致发光材料与器件

交流驱动电致发光（ACEL）可通过交流电场的周期性反转有效抑制器件内电荷积累，减缓材料老化，从而提升器件的长期工作稳定性，有望成为新一代显示技术的备选器件方案。平台研究以“器件制备-测试分析-模型构建-优化策略”为框架，基于瞬态光电测试建立量化分析模型，解析器件动态物理机制，定量分析载流子/激子产生-复合路径的频率及电场依赖性，提出材料参数设计与器件结构优化策略，实现器件发光性能与工作稳定性的协同提升。

● 手性光电材料及自旋发光二极管器件

基于手性光电材料的自旋发光二极管器件由于增加了电子自旋这一信息维度，其信息的传送和处理能力相比于传统电子设备大大增强，因此在基于量子的光学计算和信息处理、3D显示、生物编码等领域具有多方面的应用前景。平台重点开发全光谱线（圆）偏振发光的手性半导体量子点材料，揭示手性半导体量子点的生长机理，发展定向组装策略，特别是原位定向排列策略，获得高质量的偏振发光薄膜，探索其光电显示光源应用，同时为偏振发光纳米材料在其他领域的应用提供理论指导。

● 钙钛矿太阳能电池材料与器件

探索全新钙钛矿结构，包括零维、一维、二维及三维钙钛矿材料，并研究其光电特性，着重开发具备优异光捕获能力及载流子迁移率的复合材料体系。开发高效钙钛矿太阳能电池的制备工艺，特别是宽禁带钙钛矿电池的研发及其在叠层电池中的应用，同时探索柔性可弯曲钙钛矿电池的制备与封装技术，以满足多样化应用需求。深入研究钙钛矿太阳能电池的失效机制与老化过程，利用多维度表征手段验证影响器件长期稳定性的关键因素，设计有效的钝化策略，提升器件寿命。结合理论计算和实验验证，建立完善的器件性能预测模型。

■ 平台所支撑的教学工作

● 本科生教学工作

依托平台的X射线荧光光谱（XRF）设备，支撑材料科学系本科生课程《Analytical Chemistry（分析化学）》《Methods of Analysis of Substances and Materials（物质与材料分析方法）》相关实验教学工作。

● 研究生教学与学生科研实践

依托平台的圆偏振荧光光谱仪和圆二色光谱仪，支撑生物系《Nanobiotechnology（纳米生物技术）》课程实验教学工作；平台内现有化学合成实验间、器件制备系统等设备面向材料科学系本科生开放，用于开展本科科研实践活动。

■ 代表性成果

[1] Chenhui Wang, Dengbao Han, Junhui Wang, Yingguo Yang, Xinyue Liu, Sheng Huang, Xin Zhang, Shuai Chang*, Kaifeng Wu, Haizheng Zhong*, Dimension control of in situ fabricated CsPbClBr₂ nanocrystal films toward efficient blue light-emitting diodes. Nat. Commun., 2020, 11, 6428.

[2] Xianchang Yan, Boning Wu*, Cuili Chen, Fengke Sun, Hui Bao, Shuai Chang*, Haizheng Zhong, Shengye Jin*, Wenming Tian*, Elucidating the impact of electron accumulation in quantum-dot light-emitting diodes, Nano Lett., 2024, 24(42), 13374–13380.

[3] Xiteng Li, Jiatong Liu, Zhouying Wu, Wenbo Peng, Zhitong Li, Yaowu He, Shuai Chang*, Meili Xu*, Hong Meng, Interface optimization of ferroelectric gate dielectrics for enhanced electrical and optical performances in low-voltage OLETs, Chem. Eng. J., 2025, 164, 164191.

[4] Na Liu†, Fan Xu†, Jinjin Jing, Jiahao Shi, Tinglu Song, Huanping Zhou, Yang Bai, Yuqun Jiang, Mingran Du, Lei Chen, Olga Kulakovich, Shukui Li, Shuai Chang*, Cheng Zhu*, Qi Chen*, Amidinium-enhanced charge dissociation in homogeneous quasi-2-dimensional perovskite solar cells, Energy Mater. Adv., 2025, 6, 0187.

[5] Na Liu*, Shuyan Chen, Xingyu Liu, Cheng Zhu, Fan Xu, Tinglu Song, Wanqing Cai, Yuqun Jiang, Xuan Zhang, Roman Vasiliev, Shuai Chang, Shukui Li, Qi Chen, Guodan Wei*, Chemical bond management of FA-based mixed halide perovskites for stable and high-efficiency solar cells, Adv. Energy Mater., 2025, 2405212.

[6] Yibin Liu, Meili Xu*, Hui Long, Roman Vasiliev, Shukui Li, Hong Meng, Shuai Chang*, Alternating current electroluminescence devices: recent advances and functional applications, Mater. Horiz., 2024, 11, 5147–5180.

[7] Shuai Chang*, Elena Ushakova, Aleksandr Litvin, Sergei Cherevkov, Anastasiia Sokolova, Dmitry Gets, Alexander Berestennikov, Sergey Makarov*, Tao Chen, Andrey Rogach, Haizheng Zhong, Tunable Mie Resonances of Tin-based Iodide Perovskite Islandlike Films with Enhanced Infrared Photoluminescence.J. Phys. Chem. Lett., 2020, 11, 3332-3338.

[8] Dongwen Zou, Tianhe Xu, Hongyang Li, Xiaopeng Zhang, Hao Sun, Qiushi Rao, Meimei Zhu, Shuai Chang*, Yaowu He*, Hong Meng*, Enhancing electrochromic stability of triphenylamine-based polymers via monomer ratio optimization, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2025, 17(14), 21736–21744.

[9] Hui Bao, Cuili Chen, Yongqi Cao, Shuai Chang*, Shuangpeng Wang, Haizheng Zhong*, Quantitative determination of charge accumulation and recombination in operational quantum dots light emitting diodes via time-resolved electroluminescence spectroscopy, J. Phys. Chem. Lett., 2023, 14(7), 1777–1783.

[10] Xinyue Liu, Feng Zhang, Shuai Chang*, Chenhui Wang, Cuili Chen, Shipei Sun, Tong Zhu, Haizheng Zhong, Bandgap and dimension regulation of CsPbI₃ perovskite through a bromine-terminated ligand for efficient pure red electroluminescence, J. Mater. Chem. C, 2022, 10(26), 9707–9713.

实验室全景

█ 平台主要仪器设备：