博后出站前获重要突破！博后在钙钛矿溶液中添加具有多个锚定官能团的出站功能分子。宋永慧终于敲下“发送”键。前获揭示了空穴泄漏是重突职高制约混合卤素纯红钙钛矿发光二极管（LED）在高亮度下实现高效率的关键因素，宋永慧顺利博士毕业并继续留组做博士后。破即研究论文的将入写作进度也不能耽误，我将继续做钙钛矿材料研究，校新学网论文通讯作者樊逢佳早期在国外做研究时，闻科” 对于未来，双一流论文新颖性可能会受到很大影响。博后正是出站分子进入了晶格，业界称之为“效率滚降”，前获姚宏斌团队设计了一种全新的重突职高三维异质结发光层，钙钛矿材料属于新兴领域，破即我们又花了6个月的时间，无暇顾及论文，但当时的LED只能在液氮温度下工作。” 实际上，国际上一直缺乏钙钛矿LED运行机制的原位表征仪器。他又立即回到实验室。” 投稿后， 宋永慧清晰记得， 在宋永慧眼中，姚宏斌让他转做钙钛矿材料。并在内部形成“水坝”的原因。 “它就好比一辆电动车加速到一定程度后电耗飙升，于是姚宏斌联系了中国科大教授、为这一材料早日落地应用贡献一份力量。 研究团队合影 周欣宇/摄 重投送审后，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，论文共同通讯作者林岳课题组。编辑很快送外审。限制钙钛矿LED性能。我必须要在规定时间内修稿再返稿。他们优化了几千次的变量，姚宏斌就提前让他进了实验室。我就想着先要提高效率，宋永慧忙着优化“最佳”有机分子，论文共同通讯作者胡伟，另外，操作时异常紧张。 相关论文信息： https://www.nature.com/articles/s41586-025-08867-6  特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，是他妻子的预产期。宋永慧心里依然倍感温暖。但由于结晶过程太快，“他总是鼓励我去探索新的课题。并开发出一种三维异质结发光层，那时姚宏斌每天都与团队成员讨论实验设计，当时制备出的LED效率仅为4.8%，能够对LED内部进行全面‘体检’。直到2014年，宋永慧充满期待。经过10天审稿， 钙钛矿材料因具有优异的载流子传输性能、这恰好是自己实验室的两个研究方向。“无论是保研或考研，第二天早上再了解实验进展，他们发现空穴“翻墙逃逸”到电子传输层，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、 “接手这个课题时，有了质的飞跃。因为文献中的普遍结论是，”宋永慧说，“因为LED内部分层较多，令人惊喜的是，电子和空穴“牵手”的对数越多，机缘巧合下，这是国际上首次观察到如此奇特的三维钙钛矿异质结构。宋永慧通过中国科大研究生考试。于是就选择了继续做锂离子电池的研究。中国科大教授、面临着修改毕业学位论文和撰写上述研究论文的双重压力。 他本科就读于中南大学新能源材料与器件专业。导致晶格膨胀，他们基于在钙钛矿材料10年的研究积累，女儿出生了。发光效率急剧下降。这是目前国际上已报道的最好结果，前往安徽大学担任教职，比如能不能在获取高亮度的同时达到高效率？也就是‘效率滚降’问题。应该还有机会。就在自己举行婚礼的前夕，“我的本科毕业论文与锂离子电池相关，高色纯度和宽色域发光特性， 基于该发光层，姚宏斌就是自己的伯乐。 “我当时差点没能顺利毕业。团队制备出高性能纯红钙钛矿LED，当看到清晰的图像时， 详聊中，最大亮度为24600坎德拉每平方米。 传统的透射电镜难以解析三维钙钛矿晶格。中国科学技术大学教授姚宏斌一直在线指导，便开展钙钛矿材料的研究。独立组建课题组。考虑到后期要陪产，追上国际同行水平。宋永慧同样遵循该思路， 2025年1月23日，好在导师、 “在提高效率后，宋永慧还是第一时间在组会上提出了自己的发现。清晰看到部分钙钛矿晶格的尺寸由正常0.6纳米膨胀到0.85纳米。” 7月，姚宏斌了解到宋永慧既有锂离子电池又有半导体材料相关的基础知识和实验经历，这台仪器相当于为LED‘拍片子’的CT机，在科研中遇到任何问题，相关研究成果发表于《先进材料》。所以稳定的三维钙钛矿晶格内部不会存在任何有机分子。成功“牵手”，” 很快，但同时也受到一些鼓舞。但看到熟睡的女儿，同时，改变发光层晶体结构，他们尝试很多方法，”姚宏斌介绍。他当场表示， 姚宏斌2015年回国后，并且证实三维异质结的设计可以有效抑制空穴泄漏，通过系统的理论计算，宋永慧已是博士三年级，“强作用的功能有机分子进入三维钙钛矿晶格是有可能的”，在姚宏斌的指导下，外量子效率依然超过10%。通常，是他教会我要对文献中已有的结论保持怀疑态度，才引发人们对钙钛矿材料的关注。本质上是电子和空穴的“相遇派对”。他立即关掉电脑，于是抓紧投稿。他即将入职“双一流”高校

文|《中国科学报》记者王敏

2024年1月13日凌晨1点多，理由是“缺乏直接证据证明是三维异质结的设计提升了器件性能”。研一在读的宋永慧运用仿生学原理构建出仿珍珠层膈膜，

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打破“高亮度必低效”魔咒

寻找在高亮度下依然保持高效率的LED发光层材料，制备出高性能纯红钙钛矿LED。但实际上“牵手”的成功率较低，

他用高分辨透射电镜，进而拓宽了钙钛矿发光层带隙，逐条回复审稿人的意见，请与我们接洽。快速注入的空穴被水坝阻拦在发光层内部用于发光，

“长期实验直觉告诉我，大三时，他们提出一种钙钛矿亚稳相结晶方法，从早上6点开始，有可能是功能分子的使用影响了钙钛矿发光层的晶格，

彼时，须保留本网站注明的“来源”，

但钙钛矿发光层性能的提升，有效消除钙钛矿晶格内的面缺陷，编辑很快决定再次送外审。回国后，”

今年7月份，因为一位盲审专家给毕业论文评了C级。LED内部类似于“三明治”结构，

《自然》审稿人评价该工作：“机理解析和三维异质结材料的设计十分新颖，近5个月的等待结果却是拒稿，这项研究进行了首次投稿。尽管每晚改完论文到家已是凌晨2点多，空穴传输层、发光效率越高。他参加了中国科大优秀大学生夏令营。从事仿生材料的研究。认真做实验，他带领团队研发了世界首台电激发瞬态吸收光谱仪。足以对器件性能产生很大影响。我的课题组都会给你预留一个名额。

钙钛矿LED的发光原理，论文被正式接收。10天被原则性接收

为证实观察到的现象，成为制备下一代LED的理想选择。赶往医院陪产。而且组装的器件亮度和效率同时得到大幅度提升。这是他第一次向《自然》投稿。然而，因为不熟悉系统，人们多采用“抑制缺陷”的方式提升器件性能。”宋永慧对当初的焦虑记忆犹新。发光层容易产生缺陷，

“人骨折就医，

发送后，观察到晶格出现膨胀。前往安徽大学材料科学与工程学院担任教职，我们做得也没那么差，宋永慧第二次投递论文，在场的人都非常激动。这让我感觉，”宋永慧说，投稿一滞后，日复一日，从上到下分别是金属电极、这天，

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钙钛矿三维异质结抑制LED中空穴泄露示意图 课题组供图

不迷信已有结论

宋永慧最初的研究方向并非钙钛矿材料。器件性能极具吸引力。独立组建课题组。“宽带隙能垒可以想象为在发光层边缘筑起的水坝，

2023年，建议进一步做表征分析，有效保护锂离子电池并降低安全隐患。理想情况下，“我第一反应怀疑是自己看错了。巧的是我女儿第二天出生了。

溶液法是制备钙钛矿发光层最为常用且基础的方法，2018年，并且写了一篇新版本的论文。钙钛矿发光层、器件亮度为22670坎德拉每平方米时，纯红光钙钛矿LED有个“魔咒”：发光器件在保持高亮度时，”宋永慧说，他们利用原子级球差电镜，我随时可以请教他。使得发光层内部出现两种不同带隙区域。制约了器件进一步发展。新婚第三天，30岁的宋永慧即将博士后出站，彻底掀起这一材料的研究热潮。钙钛矿发光层的发光效率一下从40%提高到70%，然而，论文顺利地被原则性接收；2025年3月6日，小心求证。而同时期国际同行制备出的器件效率已超15%。得到专家同意后，值得一提的是，

令宋永慧意外的是，得先拍片子才能诊断。各层中几纳米厚度的改变，我们自然想解决其他重要的问题，经过传输层抵达发光层，”宋永慧说，终于制备出高性能纯红钙钛矿LED。一直看到下午6点。回想到自己读博时看到的自然界中有很多无机材料晶格中存在有机分子的实例。这篇论文终于在《自然》发表。2024年，”尽管难以置信，

初期，”宋永慧猜测，分子与晶格在尺寸、因为有时效性。英国剑桥大学卡文迪许实验室首次报道了在室温下工作的钙钛矿LED，开发更优的三维钙钛矿异质结发光层。材料内部存在窄带隙发光体和限制载流子的宽带隙能垒。电子传输层和底部电极。

有了这台“CT”机的加持，

受生物材料高质量矿化过程启发，秒回各种“截图”信息。当被问及为何选择1月13日投稿，姚宏斌又联手中国科大教授、注意到这个问题。

“我记得那天是农历腊月二十八，难以兼顾性能与节能。外量子效率达到24.2%，提出改进建议。《自然》以背靠背的形式在线发表了两篇来自中国科学家的重要成果，电子和空穴从器件的电极两端被注入，解释了分子能很好地插入晶格、

这一结果令宋永慧很沮丧，“我希望把我在实验室所学的知识传授给我的学生。是导致纯红钙钛矿LED“效率滚降”的关键因素，

姚宏斌（右）在指导宋永慧（左）做实验 周欣宇/摄

分子“进入”三维钙钛矿晶格

姚宏斌介绍，从而将LED效率提升到17.8%，

钙钛矿LED研究可追溯到20世纪90年代，

此次工作中，打破高亮度必低效的“魔咒”。多位审稿专家肯定了器件的性能。最终释放出光子。复试成绩一出来，从而提升器件性能。宋永慧笑着说：“姚老师了解我家庭的情况，大胆设想，才能毕业。影响因素也不明晰。进而对器件中电子和空穴行为产生影响。

与此同时，”宋永慧说，这项研究始于宋永慧在实验中一次偶然发现。次日下午6点，受限于实验条件及对材料属性的认知，上述论文被《科学进展》正式接收。网站或个人从本网站转载使用，

今年5月7日，他听了宋永慧的数据汇报后，这种大幅度的性能提升可能不仅仅是通过抑制缺陷实现的。他判断，在导师见面会上认识了非常“抢手”的姚宏斌。”樊逢佳介绍。完成上述工作后，追上同行。寻找直接证据。”

2018年4月，而不能冲出水坝。一直是发光显示领域的科研追求。”姚宏斌说。

“紧接着，化学性质上不兼容，30岁的宋永慧即将博士后出站，

姚宏斌早期师从中国科学院院士俞书宏，并不意味着器件性能同步大幅度提升。“比如，