近日，化学化工学院张友玉教授课题组在钙钛矿纳米晶图案化相关性研究方面取得了新进展，相关学术论文“Direct optical patterning of perovskite nanocrystals with ligand cross-linkers”在国际顶尖期刊、Science子刊《Science Advances》发表。
钙钛矿纳米晶具有吸收系数高、载流子迁移率高（超过10 cm2V−1s−1）、载流子扩散长度长（1 μm或更长）、缺陷密度低（低于1016cm−3）等特性，可通过溶液加工前驱体制备太阳能电池和光检测器等元件。将钙钛矿纳米晶体应用于高分辨RGB阵列式显示器件和光检测器阵列等面向市场和实际应用情境的集成式光电器件的一个重要前提是实现钙钛矿纳米晶体的图案化。但是钙钛矿纳米晶体易受温度、溶剂、化学环境等的影响，因此，如何建立有效的钙钛矿纳米晶体图案化方法仍是亟待解决的问题。
张友玉教授课题组开发了一种使用配体交联剂直接光致图案化钙钛矿纳米晶的有效方法（称为DOPPLCER），该方法不需要配体交换。DOPPLCER使用双叠氮化物（氮烯前体）作为光活性添加剂，当暴露于紫外线（254或365 nm）时，通过共价键与相邻的钙钛矿纳米晶的天然烷基配体交联。这种方法可实现高分辨率、高质量的钙钛矿纳米晶图案化，并且适用于具有不同尺寸和表面状态的各种无机或混合有机/无机钙钛矿纳米晶，支持RGB多色图案。通过DOPPLCER制备的基于FAPbBr3NCs的LEDLED具有6.8%的峰值EQE和超过2×104cd m-2的最大亮度，两者都是报告的图案化钙钛矿LED的最高值之一。该工作不仅实现了钙钛矿纳米晶的高质量图案化，同时也实现了图案化的钙钛矿LED性能的突破。
据悉，该课题由国家自然科学基金项目支持完成，第一完成单位为湖南师范大学。通讯作者是“化学生物学及中药分析”教育部重点实验室的张友玉教授和清华大学化学系的张昊副教授，我校在读博士研究生刘旦与清华大学化学系博士后翁康康为共同第一作者。
相关链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm8433
