新型高效能OLED、超薄玻璃OLED新技術、電子「超常」躍遷、非鉛鈣鈦礦太陽能電池器件

創記錄！台清大開發出新型高效能OLED

有機發光二極體（OLED）因為iPhone X採用而受到矚目，但目前OLED面板較為昂貴，台灣清華大學研究團隊開發出新一代超高效能效能綠光OLED元件，元件效能表現為目前世界紀錄，可望推動台灣地區面板與照明產業升級，傑出研究成果榮登3月6日的國際光電領域第一名期刊《自然光電》（Nature Photonics）。

國外大廠近10年取得大量OLED專利技術，加上從iPhone X與三星等主流手機大量採用OLED面板，目前台灣地區LCD面板產業面臨產業轉型與技術升級的轉折點，但台灣地區在OLED面板發展嚴重落後日、韓，大陸地區近年更擴建OLED面板產業，對台灣地區面板產業帶來嚴重威脅。

台灣清華大學化學系教授鄭建鴻與劉瑞雄及材料系教授林皓武組成的團隊，成功在「新型雙硼發光材料元件」研究上有重大突破，作為新一代綠光OLED元件的高效能表現為目前世界紀錄，並可望大幅度降低關鍵發光材料成本，推動台灣地區面板與照明產業升級。

鄭建鴻說，市售OLED發光層由第一代熒光材料或第二代燐光材料組成，其中熒光元件發光效率約5%，而燐光元件為20%，目前OLED材料以銥、鉑等稀少貴重金屬，導致面板價格較為昂貴，台清大團隊在科技部支助下，開發出利用硼這種較便宜材料的新型雙硼材料極致效能OLED，突破傳統熒光與燐光OLED的外部量子效率限制。

鄭建鴻分析，配合團隊純熟元件製程與相關技術，製作出超高效能的綠光OLED元件，具有高達38%的外部量子效率，遠高於第一代5%、第二代的20至30%，加上合成的步驟精簡且容易，又可大量生產，大幅降低關鍵發光材料的成本，且這次研發以材料為主，可應用在各種OLED元件上，即使大量生產也沒問題，目前已經申請專利，估計2年內可完成材料商業化。

近日，西安交通大學電信學院吳朝新教授團隊採用蒸鍍旋塗的方式，採取對電池器件結構的雙側界面調控方法，同時實現了高質量二維-三維異質結錫基非鉛鈣鈦礦薄膜和高效率、高穩定性的電池器件，該器件的光電轉換效率高達6.98%，位於國際錫基非鉛鈣鈦礦太陽能電池最高效率之列。

甲胺鉛碘材料具有低成本、易溶液加工、高光吸收係數、光生載流子雙極傳輸、長程載流子傳輸、低缺陷態密度以及合適的光學帶隙等優點，是理想的光吸收材料。該材料面臨穩定性較差且非環境友好等缺點，一定程度上延緩了其大規模商業化應用和向更多應用領域拓展的進程。

對於環境友好且穩定性更高的非鉛鈣鈦礦材料的開發和光伏器件應用是國內外新的研究熱點。近幾年來，西安交大吳朝新教授團隊持續對於環保型非鉛鈣鈦礦太陽能電池深入研究，取得了一系列重要成果，今取得錫基鈣鈦礦太陽能電池6.98%的光電轉換效率，為環境友好非鉛鈣鈦礦太陽能電池的應用推進作出重要貢獻。

基於甲胺鉛碘鈣鈦礦的太陽能電池器件的能量轉化效率在短短6年間超過22%，引起學術界和工業界的「鈣鈦礦熱潮」，成為第三代新型太陽能電池中的佼佼者。

電子「超常」躍遷有助研發新材料

澳大利亞國立大學科研人員近日發表論文稱，他們探測到躍遷至常規軌道之外的電子。

常規情況下，電子在特定軌道圍繞原子核運動，就像行星圍繞太陽運動。但新研究發現，電子可瞬間躍遷到更高能的軌道。

研究小組對氫分子中的電子對進行了精確快照。他們用X射線束將其中一個電子從分子中敲除，導致兩個原子分離。實驗顯示，處於基態軌道的一對電子瞬間同時躍遷到了具有更高能量的軌道，這是量子關聯的例證。

電子間的關聯通常微弱到難以觀測，但某些情況會導致電子出現明顯的異常行為，如超導現象，這是高容量計算機存儲器的基礎。科研人員此次通過高靈敏度的實驗技術，清晰觀測到了電子間不尋常的運動，這對於研究基於超導體等材料的下一代電子器件是重大突破。（據新華社）

隨著電子行業的飛速發展，顯示屏趨向於往窄框和全面屏的方向發展，OLED技術是全面屏的最佳選擇。放眼未來，為了研發新粘接技術——超薄玻璃，將曲面玻璃應用在電子產品中，德莎協同合作夥伴，在德國聯邦教育部和研究部的支持下開展了KONFEKT項目，並取得初步成果。

最小厚度為25微米的超薄玻璃，比人的頭髮絲還要細。當厚度小於150微米時，玻璃被證實可以彎曲並保持穩定。由於其尺寸的靈活性，玻璃可以捲成卷。相對於其他板材，如塑料、金屬、或硅，超薄玻璃具有一系列突出的優點，包括優異的光學性能、機械阻力，化學一致性和溫度穩定性。

反觀OLED技術，關鍵問題之一就是易受環境影響，必須以最高的精密度進行封裝，隔絕氧氣和水汽。據UBI Research 2017 OLED封裝年度報告顯示，2021年將有約70%的OLED面板採用薄膜封裝技術(TFE)。TFE技術暫時達不到對OLED的100%保護作用，往往需要再多加一層保護，阻隔OCA光學透明膠帶正適用於此。

我們研發出了不與敏感OLED材料相互作用的側向密封和光學透明膠帶，超薄玻璃將特殊膠粘劑層層壓後交付給用戶。在確保元器件被表面玻璃密封的同時，徹底防止了氣液的側向擴散(x/y 方向阻隔)。兩種材料的結合，能夠藉助功能性的x/y/z方向阻隔提供全面的保護。