2023年8月9日，国际著名期刊《Nature》以Accelerated Article Preview（加速预览）的形式在线刊发了上海大学机电工程与自动化学院新型显示技术及应用集成教育部重点实验室杨绪勇教授课题组最新合作研究成果“Tautomeric Mixture Coordination Enables Efficient Lead-Free Perovskite LEDs” (DOI: 10.1038/s41586-023-06514-6)。

铅基卤化物钙钛矿光电器件的商业化前景面临着Pb元素的生物及环境兼容性问题。水溶性的铅基卤化物钙钛矿可降解成二价Pb化合物和单质Pb。重金属Pb无论是对环境还是对人体都可造成不可逆的伤害，尤其是在人易接触的照明和显示领域，铅的使用应该是被严格限制的。因此，探索和开发稳定、高效的无铅钙钛矿已成为当前钙钛矿领域的前沿研究热点。

杨绪勇教授与吉林大学王宁教授、洛桑联邦理工学院Michael Grätzel教授及东南大学Haizhou Lu教授等共同报道了一种适宜于稳定无铅锡基钙钛矿的普适性策略：通过互变异构体混合物与钙钛矿的配位，诱导准二维无铅锡基钙钛矿中二价锡的电子局域化，并自发的在锡基钙钛矿表面形成准垂直、稳定的H键互变异构二聚体和三聚体超结构，避免了安德森局域化导致的不利影响。这一策略有效提高了无铅锡钙钛矿晶体结构的有序性，并将其非辐射复合系数降低了两个数量级，同时激子的束缚能提高了两倍，使其光电特性均得到了大幅提高，首次突破了锡基钙钛矿发光二极管20%的发光外量子效率。杨绪勇教授为该工作共同通讯作者，上海大学为主要完成单位之一。

杨绪勇教授长期从事低维半导体发光材料与器件方向研究，以第一/通讯作者在Nature, Joule, Nature Communications, Advanced Materials, Nano Letters, Chemical Society Reviews等国际权威期刊发表SCI论近100篇。本工作得到了国家自然科学基金项目（No. 62174104）的支持。