钙钛矿量子点（QDs）因其超高色纯度、超高光致发光量子效率（PLQY）和出色的溶液加工兼容性，在下一代显示与照明技术中被寄予厚望。然而，钙钛矿本身对空气中水氧极为敏感，导致现有高性能器件大多依赖手套箱或惰性气氛制备，极大限制了大规模低成本制造与图案化工艺的发展。此外，钙钛矿QDs在空气中制膜易形成表面缺陷，这些缺陷集中分布于量子点发光层与电子传输层界面，成为载流子非辐射复合的中心，严重影响钙钛矿量子点发光二极管（QLED）的效率和工作稳定性。
近日，清华大学陈嘉伟、马冬昕等人提出了一种界面重构策略，成功在空气中构筑了高效稳定的钙钛矿QLEDs。相关成果以题为“Air-Processed Perovskites Enabled by Interface-Reconstruction Strategy for High-Performance Light-Emitting Diodes”的研究论文，发表于美国化学学会旗下Nano Letters。
研究团队开发出一种基于乙酸乙酯/三(1-萘基)氧化膦（EA/TNPO）的界面重构策略。其中乙酸乙酯可以抛光量子点薄膜表面，去除薄膜表面长链配体，引导量子点重结晶；TNPO能够补充表面配体并钝化界面缺陷，同时形成抗水氧层，抑制空气中水氧对量子点薄膜的破坏。此外，TNPO可以增强量子点薄膜与电子传输层界面间的电荷传输。
团队基于该策略在空气中构筑了QLED器件，其电致发光峰位于692 nm，最大EQE为20.2%。器件展现了优异的操作稳定性，在初始辐射亮度为190 mW sr−1 m−2（对应于525 nm绿光钙钛矿QLED的100 cd m−2）下的工作半衰期为2401 h，（13.3 mA cm−2大电流密度下的器件工作半衰期为136 min）。器件在100 mA cm−2的高电流密度下依然保持了最大EQE的80%以上（对应辐射亮度为138000 mW sr−1 m−2），展现了极低的效率滚降；此外，基于空气喷墨打印的QLED器件获得了6.3%的最大EQE以及1073 h的工作半衰期。这些结果表明，本工作提出的界面重构策略可以有效提升空气处理钙钛矿QLED的效率和稳定性，使其在未来的大规模低成本制造与图案化生产中具有特定的实用价值和应用前景。
论文信息：Yuanzhuang Cheng et al., Air-Processed Perovskites Enabled by Interface-Reconstruction Strategy for High-Performance Light-Emitting Diodes. Nano Lett. .
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c00453
