2、钙钛矿 LED 效率提升已进入瓶颈，到底该如何“破壁”？整体来看，钙钛矿领域的发展依旧任重道远。鉴于此该团队在 Nature Nanotechnology 发表了一篇关于钙钛矿的综述论文，论文题为《钙钛矿发光二极管的光管理》（Light management for perovskite light-emitting diodes）[1]，指出了当前钙钛矿领域面对的问题；浙江大学研究员赵保丹是第一作者，狄大卫、韩国浦项科技大学教授阿卜杜勒·拉希德·本·莫哈德·尤索夫（Abd. Rashid bin Mohd Yusoff）、以及英国剑桥大学教授理查德·弗兰德（Richard H. Friend）担任共同通讯作者。
两位审稿专家均对论文给与高度评价。一位审稿人表示：“作者对高效率钙钛矿 LED 的光学管理作出了全面总结，针对其基本原理提供了深入而详细的见解。”另一位审稿人表示：“这篇综述涵盖了领域中绝大部分的重要研究，对于研究结果的分析非常全面。目前，光管理在领域中是一个被大多数学者忽视的问题，因此论文所提供的钙钛矿 LED 光管理策略与最新进展，是非常及时且重要的。”
也就是说，通过这篇论文课题组及时指出了领域正面临的一个挑战：钙钛矿 LED 的效率提升已进入瓶颈，进一步实现效率突破的关键并非是常规的材料与器件优化，而在于“光管理”即如何对器件进行有效的光学性质调控。只有这样，才能让已经在钙钛矿内部产生的光子，拥有更多从器件逃逸的机会；通过此，他们明确了提高光外耦合效率的两个重要思路，包括提高光的出射概率、以及消除各类损耗通道，是高效光管理的基本逻辑；具体涉及到的光管理策略可分为两类，包括对于钙钛矿与器件功能层本征光学性质的调控，以及对非本征（外部）光学特性与结构的调控。基于这个框架，该团队对钙钛矿发光器件的多种光管理机制开展了分析。
同时本次论文也为领域带来了新机遇。由于钙钛矿 LED 拥有传统 OLED 等薄膜 LED 不具备或难以实现的独特光学特性，比如折射率与自吸收（斯托克斯位移）调控、光子回收效应、可自发形成的微纳散射结构等。可以说，这些钙钛矿的“独门绝技”能够提供新的光外耦合机制。因此，钙钛矿 LED 有望显著超越 OLED，并实现超高的电致发光外量子效率。那么，不同材料层间界面的粗糙程度是否会成为一个很大的制约因素？据了解，粗糙度本身有利于增加钙钛矿 LED 光提取。界面非常平滑的器件，会导致更多的光因波导等模式，从而会被限制在器件内；而粗糙的表面（尤其是特征尺寸与光的波长可比拟时）会导致更多的散射，散射过程将光子的发射方向随机化，因此不会被波导模式所束缚，十分有利于光的提取；狄大卫表示：“上述说法多少有一些反直觉，因为粗糙的器件界面不利于电荷的均匀注入并有可能导致一些漏电损失，一般对应较低的内量子效率。”因此，如需获得一个较高的外量子效率，器件的最佳粗糙度可能是一个光学与电学特性“权衡”的结果。
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