来源：光电未来
钙钛矿量子点(QDs)由于其可调谐的发射波长，高色纯度，近统一的光致发光量子产率(PLQY)，以及与旋转涂层，喷墨印刷，光刻和转移印刷等溶液加工技术的良好兼容性而成为有前途的发光材料。迄今为止，基于钙钛矿量子点的发光二极管(LED)已显示出超过25%的外量子效率(EQE)。然而，钙钛矿量子点始终表现出对水分和氧气的高敏感性。因此，对于大多数已报道的LED来说，无论是钙钛矿量子点的合成过程还是量子点薄膜的制备都需要惰性气体保护，这不仅增加了成本，而且阻碍了工业化生产。因此，在环境空气中制备高质量的钙钛矿量子点薄膜是实现实际商业应用的关键一步。
钙钛矿量子点在环境空气中的不稳定性主要来自两个因素：(i)钙钛矿量子点上配体的动力学性质和(ii)水分和氧气引起的降解。钙钛矿量子点与配体之间的相互作用表现出弱的结合力，使其具有高度的动态性。众所周知，在量子点溶液转变为固体薄膜的过程中会发生发射损失，这在很大程度上是由于钙钛矿量子点表面的一些配体随着溶剂的蒸发而部分损失。配体的缺失不仅会导致量子点的聚集和相变，还会导致量子点表面形成大量空位。在环境空气中，氧气和水分会不断地侵蚀量子点薄膜表面的缺陷。在表面缺陷态和光的影响下，氧可以与CsPbI3量子点反应形成超氧化物，导致发射猝灭。同时，理论计算和实验研究都表明，水分子很容易通过表面缺陷穿透CsPbI3 QD晶格，从而导致结构降解。
在环境空气中制备的量子点薄膜由于水分和氧气的侵蚀而表现出富含缺陷的表面。在LED制造过程中，这些缺陷寄生在量子点薄膜和电子传输层(ETL)之间的界面上，进一步影响了器件的效率和稳定性。在这些异质界面上，缺陷通常充当载流子陷阱，阻碍载流子的有效注入和输运。被捕获的电荷可能在界面处积聚，导致局部电荷不平衡。缺陷通常是非辐射重组的位点，这会降低器件的辐射效率，从而降低其EQE。此外，由于暴露于水分和氧气中，量子点薄膜的不稳定性会随着时间的推移加速这些界面的降解。这种退化对于长期稳定性尤其重要，因为缺陷积累和由此产生的电子功能障碍可能导致设备在操作条件下过早失效。
清华大学马冬昕、Jiawei Chen等人展示了一种接口重建策略，该策略使空气处理的CsPbI3量子点(QD)薄膜用于高性能LED。采用乙酸乙酯/三(1-萘基)氧化膦(EA/TNPO)处理对QD膜和电子传输层之间的界面进行抛光和钝化处理，从而提供一层防潮和防氧的保护涂层。基于自旋涂层的QD薄膜制备了LED，实现了20.2%的最大外量子效率(EQE)和超过100天的长半衰期。还基于喷墨印刷的量子点薄膜制作了LED，突出了图案技术的实际应用潜力。本工作开发了高质量的空气处理钙钛矿薄膜，并展示了它们在未来低成本光电器件中的巨大前景。
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