12月26日，由教育部科學技術委員會組織評選的2016年度“中國高等學校十大科技進展”經過形式審查、學部初評、項目終審評選專項工作等流程后在京揭曉。南京工業大學“高效鈣鈦礦發光器件研究”成功入選。

照明對于人類文明的重要性不言而喻。從遠古時期的火把、中世紀的蠟燭，到近代的油燈、現代的電燈和當代的LED，人類尋找新型光源的腳步從未停歇。當前，照明消耗了全球發電量的30%以上，探索環境友好、高效節能的照明系統愈發重要。有機無機雜化鈣鈦礦材料因其優異的發光性能和可大面積低成本加工的潛力，在照明與顯示領域具有廣闊前景。

南京工業大學黃維院士和王建浦教授領導的IAM團隊是國際上最早認識到此類材料的發光潛力，并著力設計并制備鈣鈦礦發光二極管器件的創新團隊之一。2014年，他們在國內率先開展了基于鈣鈦礦材料LED的研究，通過構建二極管結構和對界面進行調控，實現了當時最高效率的綠光和近紅外光鈣鈦礦LED，展示了鈣鈦礦材料在發光領域的應用潛力。此后，他們一面在南工剛剛搭建、條件并不完善的實驗室里開展理論和實驗研究，一面針對二維鈣鈦礦材料發光效率低而三維鈣鈦礦材料成膜性和穩定性差的問題，加強與英國劍橋大學、瑞典林雪平大學、浙江大學、南京郵電大學等國內外高校的緊密合作、協同創新，共同攻克世界性的難題。

2016年，團隊創造性地利用溶液自組裝方法制備了多量子阱結構的鈣鈦礦發光材料。該材料不僅保持了二維鈣鈦礦成膜質量高、穩定性好的優點，而且在不同帶隙量子阱之間可發生快速的階梯能量轉移，有效克服了常溫下二維鈣鈦礦激子易猝滅的缺點。在世界上首次實現了外量子效率達11.7%的高效鈣鈦礦電致發光器件，同時器件壽命較三維鈣鈦礦器件提高了兩個數量級。系列創新性研究成果相繼發表在國際頂級學術期刊上，并已申請兩項發明專利。其中，主要代表性成果于2016年9月26日在Nature Photonics上作為封面文章發表，是全球首篇鈣鈦礦發光器件外量子效率突破10%的報道，也是目前此類器件的世界最高效率，為鈣鈦礦材料及其在發光領域的研究開拓了新方向，被《科技日報》等媒體廣泛報道。

據王建浦教授介紹，他們研制的高效鈣鈦礦LED兼具有機和無機半導體材料的優勢，具有兩大“利好”：一是，無機LED是小面積點式發光，通常不能直接做顯示屏，而有機LED可以做顯示屏但效率不如無機LED。但鈣鈦礦LED有別于傳統無機LED，即能實現高效還可以做顯示屏，且呈像色彩更為鮮艷。二是，鈣鈦礦LED應用在照明上優勢也很明顯。其一改傳統的LED室內照明點狀發光為面狀發光，使室內的光線不刺眼，更接近自然光，增加舒適度。傳統無機LED只能做小面積，但利用這項成果可以做成類似天花板大的面積，且較之傳統無機發光材料具有缺陷密度低、發光效率高、色純度好等優勢。

黃維院士領銜的IAM團隊在有機光電材料領域有二十多年的豐富積累，近年又在柔性電子材料領域大放異彩。此次在高效鈣鈦礦發光器件研究方面取得的成果，為鈣鈦礦材料在太陽能電池和其他發光器件的應用帶來了新的曙光。黃維院士也指出，光與碳是21世紀有機電子發展的新方向，鈣鈦礦材料在太陽能電池和LED領域取代傳統硅等無機半導體材料，將不是夢想。