在国家自然科学基金项目（批准号：T2525035、62174104）的资助下，上海大学杨绪勇教授、吉林大学王宁教授联合同济大学孔令媚研究员团队，在蓝光发光二极管材料与器件性能方面取得了突破性进展。研究成果以“Isomeric multi-hydrogen-bonding enables blue perovskite LEDs”为题，于2026年7月1日发表于《自然》（Nature）期刊，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10723-0。

　　金属卤化物钙钛矿半导体发光材料具有颜色纯度高、光谱易调节和加工成本低等优势，近年在高清显示领域引起了广泛关注和持续研究。当前，红、绿光钙钛矿LED器件的性能进展迅速，而作为三基色之一的短波长发光的蓝光器件（尤其455-470 nm发光峰位）性能严重滞后，已成为制约钙钛矿技术全彩显示应用的关键瓶颈。相较于红绿光器件，蓝光钙钛矿因带隙更宽，工作电压显著升高，载流子有效注入与复合更为困难，进而引发严重的离子迁移，同时电致发光性能偏低。

　　针对上述挑战，该联合研究团队利用同分异构分子在钙钛矿内部及其与功能层界面处构建三维多重氢键网络，该网络可稳定钙钛矿结构、调控晶体取向并提升载流子复合效率，最终实现高效、稳定且色饱和的蓝光LED器件。O-苄基羟胺盐酸盐（OBCl）作为氢键供体被沉积在空穴传输层和钙钛矿层之间，该分子层与钙钛矿在界面处形成氢键，强化了界面接触并诱导钙钛矿沿特定晶面成核。此外，OBCl具有较大偶极矩，有效降低了空穴注入势垒并平衡了器件中载流子输运。同分异构分子 NBCl 添加至钙钛矿中后，其提供的氢键供体与受体位点可分别与钙钛矿及下层 OBCl 形成氢键，从而诱导钙钛矿晶体沿垂直取向生长，提高薄膜迁移率，进一步优化载流子输运。经器件验证，蓝光发射LED在468 nm和463 nm发光峰位的外量子效率（EQE）分别达到了22.0%和16.8%，实现了纯/深蓝光钙钛矿LED效率记录。更为重要的是，该三维多氢键网络的构建显著提升了钙钛矿材料及器件的稳定性，有效抑制了电场驱动下的离子迁移与相分离，从而确保高工作电压下发光光谱保持稳定，并使运行寿命延长了数量级。该研究利用同分异构分子设计氢键网络的策略，为制造色彩鲜艳的全彩显示器开辟了一条清晰的道路。

　　该研究团队也受邀为《Nature》杂志撰写了题为“Blue LEDs made from perovskite material shine bright thanks to hydrogen bonds”的研究简报（https://www.nature.com/articles/d41586-026-02161-9）。Nature编辑在文中评价该工作为：“利用同分异构分子设计氢键网络的策略，为制造色彩鲜艳的全彩显示器开辟了一条清晰的道路。”

图 纯蓝光钙钛矿LED器件结构与电致发光性能