Metallhalogenid-Perowskit-Nanokristalle (CsPbX₃) sind aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften ideale Kandidaten für Displaytechnologien, jedoch führen die schwache Koordination und die lange Kette traditioneller langkettiger Liganden (wie Ölsäure/Ölsäureamin) zu Oberflächenfehlern und begrenzen den Ladungsträgertransport, was die Verbesserung der Leistung von Leuchtdioden (PeLEDs) einschränkt. In dieser Studie wurde ein kurzkettiges, stark chelatbildendes Zitronensäure-Ligand (CA) entwickelt, das durch Carboxyl- (-COOH) und Hydroxylgruppen (-OH) koordinative Bindungen und Wasserstoffbrücken mit der CsPbBr₃ Oberfläche bildet und so eine effiziente Passivierung von Oberflächenfehlern der Nanokristalle ermöglicht. Experimente und Dichtfunktionaltheorie-(DFT)-Berechnungen zeigen, dass die Adsorptionsenergie des Zitronensäure-Liganden deutlich höher ist als bei herkömmlichen Ölsäure/Ölsäureamin-Liganden, was zu einer einheitlicheren Größenverteilung der Nanokristalle, einer signifikanten Steigerung des photolumineszenten Quantenwirkungsgrads (PLQY) und einer deutlichen Verringerung der nichtstrahlenden Rekombinationsrate führt. Anhand von mit Zitronensäure modifizierten CsPbBr₃ Nanokristallen hergestellte grüne Perowskit-Leuchtdiode-Geräte zeigten exzellente elektrolumineszente Eigenschaften mit einem Spitzenwert der externen Quanteneffizienz (EQE) und der Stromeffizienz von 13,58 % bzw. 42,93 cd/A. Die in dieser Studie entwickelte kostengünstige Liganden-Engineering-Strategie bietet eine neue Methode zur Oberflächenkontrolle von Perowskiten und bildet die Grundlage für die Erweiterung der Anwendungen optoelektronischer Geräte wie Photodetektoren und Solarzellen.

Perowskit;Leuchtdiode;Ligand;externe Quanteneffizienz