长春光机所在高效钙钛矿量子点的制备及其光电器件应用方面取得进展

近日，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所副研究员曾庆辉课题组提出一种由于CsPbBr₃和Cs₄PbBr₆的结构转变诱导的高效荧光钙钛矿纳米晶，所制备的钙钛矿纳米材料的荧光量子效率可达99%，并将这种高荧光量子产率的材料应用于LED器件方面，该工作对于钙钛矿量子点在光电器件领域的应用具有十分重要的意义。该成果发表在英国皇家化学学会的Journal of Materials Chemistry C 杂志上（J. Mater. Chem. C, 2019, 7, 7548--7553），并被杂志选为首页封面文章。该文章的第一作者是在读博士研究生苏莹，通讯作者是曾庆辉。

 

全无机钙钛矿纳米材料因其优异的光学性能（如较高的荧光量子产率、激发谱线宽、较窄的荧光发射光谱、发射光谱可调等优异的光学性能），在LED、激光器和太阳能电池等光电领域得到广泛的应用研究。随着全无机钙钛矿量子点的快速发展，钙钛矿家族如Cs₄PbBr₆,Cs₂PbBr₄ 以及CsPb₂Br₅等钙钛矿衍生物受到科研工作者越来越多的关注。近几年，研究主要集中在“非发光”的Cs₄PbBr₆纳米晶和“发光”的CsPbBr₃量子点的化学转化方面。但迄今为止，这种转化过程中存在的明显荧光增强的作用及其背后的深层机制并未得到解释。

曾庆辉等科研人员通过添加ZnBr2作为诱导剂，实现了由CsPbBr₃量子点向Cs₄PbBr₆纳米晶转化，并解释了在这种转化过程中存在的明显的荧光增强作用（CsPbBr₃量子点的荧光量子产率由58%提高到99%）及其背后的深层机制。同时，观察到Cs₄PbBr₆纳米晶的精准的发光峰位置（336nm），解决了之前存在的争议问题。