用于高效LED的钙钛矿型纳米晶的缺陷控制！

将胍盐掺杂到甲脒溴化铅PNCs中会产生有限的体溶解度，同时在PNCs中产生熵稳定相，并导致更小的PNCs和更多的载流子限制。最终其电流效率由108  cd A−1（外部质量效率为23.4%）上升至205  cd A−1（外部量子效率为45.5%）。

金属卤化物钙钛矿型纳米晶（PNC）的电致发光效率因缺乏既能抑制缺陷形成又能增强载流子约束的材料策略而受到限制。在这里，来自韩国和美国的科研团队报告了一种单掺杂合金化策略，该策略产生更小的单分散胶体粒子（限制电子和空穴，并促进辐射复合），具有更少的表面缺陷（减少非辐射复合）。相关论文以题目为“Comprehensive defect suppression in perovskite nanocrystals for high-efficiency light-emitting diodes”发表在Nature Photonics期刊上。

具有一般ABX3式（其中A为有机或无机阳离子，B为金属阳离子，X为卤化物阴离子）的金属卤化物钙钛矿（MHP）具有窄发射光谱（半最大全宽）≈ 20 nm），使其能够实现高颜色纯度、可调发射波长范围（400 nm）和低成本解决方案可加工性。因此，MHP被认为是有前途的发光体。这种特性还导致钙钛矿型发光二极管（PELED），其电致发光效率在之间有了巨大的提高。这些改进是通过（1）增加辐射复合率和（2）降低非辐射复合率实现的。通过空间限制钙钛矿多晶纳米颗粒、低维晶体或胶体钙钛矿纳米晶体（PNCs）中的电子和空穴，电荷载流子的辐射复合速率增加。需要更有效的抑制缺陷和相关非辐射复合的策略，以超越现有技术水平，并进一步提高电致发光效率。
在钙钛矿型多晶块体薄膜中，前体的化学计量控制、钝化剂的使用和后处理表明最大电流效率为78 cd A−1（根据朗伯假设，外部量子效率（EQE）为20.3%。在胶体PNC中，表面结合配体减少了非辐射复合和缺陷；然而，这种策略有局限性：（1）配体-表面键的动态性质和（2）空间位阻效应，这可能导致欠配位点未被识别，并容易出现缺陷。对PNCs的大部分研究都是基于所有无机材料。结果表明，与有机阳离子有关的液体状偶极子的取向自由度可以降低电荷复合速率。尽管这对光伏应用有利，但对于LED来说是不可取的。全无机MHP含有球形原子A位阳离子，偶极矩为零，导致电荷复合增强。然而，原子A位阳离子也有缺点：可调谐的相空间小，缺乏晶格稳定的定向氢键。同时，还缺乏全面的材料设计策略来钝化表面缺陷和限制纳米晶体内部的载流子。

图1 | FA1–xGAxPbBr3 PNC的结构。

图2 | FA 1–x GA x PbBr 3 PNC的缺陷分析。

图3 |具有TBTB夹层的钙钛矿的特性。

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