顺盈招商主管对2021年国内外科研团队在Angew期刊的最新重要进展进行了梳理，共分四大板块：钙钛矿太阳能电池、发光二极管、有机太阳能电池以及钙钛矿材料的其他应用，今天给大家分享

　　金属卤化物钙钛矿在发光二极管中有较好的前景，但是由于缺陷导致非辐射损失，导致钙钛矿相关LED的功率难以满足要求。普渡大学窦乐天等报道了一种分子钝化策略，通过改变锚定基团消除缺陷位点。钝化的钙钛矿薄膜光电性能得以改善，晶粒的粒径降低，表面粗糙度也得以降低，在咪唑鎓阳离子钝化后实现了15.6 %外量子效率。

　　通过进一步的原位表征，发现在三维钙钛矿纳米晶粒表面形成的低维钙钛矿晶相是界面缺陷钝化的主要原因，也是改善性能的主要因素。本文的发现为理解有机分子钝化改善钙钛矿LED器件提供经验和方向。

　　通过一系列芳基、噻吩基有机钝化分子，设计不同结构结合基团（甲胺基、甲脒基、咪唑基）进行钝化效应比较，通过形貌表征发现分子钝化剂抑制3D钙钛矿纳米晶的生长，因此得到了晶粒更小的纳米晶，同时表面粗糙度降低，从而获得15.6%的外量子效率。

　　通过掠入射X射线散射、单晶X射线分析，发现原位形成的混合钙钛矿纳米晶最有可能起到改善钝化作用，从而提高器件的稳定性。

　　α-CsPbI3钙钛矿的全无机性质为提高钙钛矿器件的稳定性提供了途径。已有研究工作提高了CsPbI3薄膜中的黑色相的稳定性。然而，这些策略——包括应变和掺杂——都是基于有机配体盖层的钙钛矿，这阻止了钙钛矿形成紧密排列的量子点固体薄膜，这是实现高电荷传输和热传输所必需的。多伦多大学Edward Sargent等人开发了一种无机配体交换用于CsPbI3 QD薄膜，它具有优越的相稳定性与增加的热输运。

　　研究证明，一旦机械耦合，原子配体交换的量子点薄膜表现出改善的相稳定性，并将其与薄膜上的分布应变联系起来。此外，led温度的操作测量表明，与依赖有机配体的控制相比，KI交换QD薄膜表现出更强的热输运。led最大EQE为23%，EL发射中心为640 nm(半宽波长~31 nm)。这些红色led提供了10小时的工作半衰期(亮度200 cd/m2)，运行稳定性比控制设备高6倍。

　　具有光电活性的铅基卤化物钙钛矿材料本征在水中将溶解，印度科学教育与研究学院(IISER) Angshuman Nag等报道了在复合钙钛矿材料的A位点引入阳离子-π堆叠结构的长程分子间相互作用，合成的杂化钙钛矿材料克服水相溶解的缺点，能够在水相中稳定存在。

　　这种长程相互作用基于4,4′-三亚甲基联吡啶分子在质子化的条件中实现，因此作为具有长程阳离子-π堆叠作用的钙钛矿A位点，这种A位点结构调控作用构建一维结构钙钛矿[(4,4′-TMDP)Pb2Br6]在水处理后的稳定时间长达6个月。

　　作者研究了反应机理，通过X射线晶体学、NMR测试验证了阳离子-π相互作用。通过这种作用，作者通过另外一种分子4,4′-亚乙基联吡啶（4,4′-EDP）构建了[(4,4′-EDP)Pb2Br6]，这种钙钛矿材料在水中能够稳定存在。将这种水相稳定的钙钛矿材料制备白光二极管器件、发现其能够通过三阶谐波实现光的上转换。这种阳离子-π相互作用能够用于其他低维复合钙钛矿材料的发展和合成。

　　具有热激活延迟荧光（TADF）的纯有机分子在有机发光二极管（OLED）中具有高激子利用率的优势。然而，根据能隙定律，由于强烈的非辐射衰减，发射峰值超过600 nm的坚固TADF材料仍然不足。华南理工大学的赵祖金和唐本忠等人开发了红色热激活延迟荧光分子实现创纪录的31.5%的电致发光效率。研究人员开发了由吸电子吡嗪[2,3-f][1,10]菲罗啉-2,3-二甲腈核和各种给电子三芳胺组成的特制红色TADF分子。该分子可以形成分子内氢键，通过增加分子的刚性和平面度，有利于提高发射效率和促进水平取向。

　　西班牙维戈大学Lakshminarayana Polavarapu等报道系统性的研究在无惰性气氛保护条件实现形貌、粒径、组成可控的合成钙钛矿纳米晶材料。这种合成方法是一种简单、可规模化制备的方法，能够实现空气气氛合成的同时，调控钙钛矿纳米晶的形貌和粒径。合成的产物能够得到不同粒径的纳米立方体、六足纳米结构，其中高温条件合成的六足结构钙钛矿纳米晶与纳米立方体之间产生相互区别的光吸收。在合成CsPbBr3纳米晶材料时，作者发现将反应温度从175 ℃降低至100 ℃，实现了纳米晶的形貌从3D立方体变为限域0D纳米立方。当反应温度低于100 ℃，合成过程中生成具有1D量子限域作用的2D纳米片。同时，在较高的温度（215 ℃），生成六足CsPbBr3纳米结构，这种结构的纳米粒子很少见诸相关报道中。

　　合成过程中通过简单的使用不同含卤前驱溶液就实现调控钙钛矿材料的组成。进一步的，作者将这种策略实现了对FAPbBr3进行形貌调控合成。

　　该合成无需惰性气氛保护，合成了窄发光无机钙钛矿、有机-无机混合钙钛矿，合成的产物无需进行粒径选择性分离处理，通过温度调控实现精确调控。

　　香港大学支志明（Chi-Ming Che）等报道合成一类新型蓝色磷光双核PtII复合物，在此类分子结构中，N杂环卡宾配体和栓系的桥连基团能够抑制受到光激发条件中的结构变化，改善复合物分子的稳定性。此类分子与PMMA构建掺杂薄膜，展示了3IL/3MLCT混合的蓝色荧光（460 nm），荧光量子产率达到0.95，荧光寿命仅仅1.3 μs，发光衰减速率常数达到7.3×105 s-1。通过DFT计算模拟发现，1MLCT的激发态表现较高的金属性质和较强的跃迁偶极矩。构建的磷光敏化蓝色混合OLED器件实现了0.13和0.12的CIE系数，最高的EQE达到23.4 %，半峰宽仅仅18 nm，在1000 cd m-2的照度条件中，LT50250 h。

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