Metallhalogenid-Perowskit-Nanokristalle (CsPbX3) sind aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften ideale Kandidaten für Display-Technologien geworden. Die schwache Koordination und lange Kettenstruktur traditioneller langkettiger Liganden (wie Ölsäure/Ölsäureamin) führen jedoch zu Oberflächenfehlern und begrenzen den Ladungsträgertransport, was die Verbesserung der Leistung von Perowskit-Leuchtdioden (PeLEDs) einschränkt. In dieser Studie wurde ein kurzkettiger, stark chelatierender Zitronensäure-Ligand (CA) entwickelt, der durch Carboxylgruppen (—COOH) und Hydroxylgruppen (—OH) Koordinations- und Wasserstoffbrückenbindungen mit der Oberfläche von CsPbBr3 bildet und eine effiziente Passivierung von Oberflächendefekten der Nanokristalle ermöglicht. Experimente und Dichtefunktionaltheorie (DFT)-Berechnungen zeigten, dass die Adsorptionsenergie des Zitronensäure-Liganden signifikant höher ist als die der traditionellen Ölsäure/Ölsäureamin-Liganden, was zu einer einheitlichen Nanokristallgrößenverteilung, einer erheblichen Steigerung des photolumineszenten Quantenausbeute (PLQY) und einer deutlichen Verringerung der nichtstrahlenden Rekombinationsrate führt. Auf Zitronensäure-modifizierten CsPbBr3-Nanokristallen basierende grüne Perowskit-Leuchtdioden zeigten hervorragende elektrolumineszierende Eigenschaften, wobei die externe Quanten-Effizienz (EQE) und die Strom-Effizienz auf 13,58 % bzw. 42,93 cd/A anstiegen. Die in dieser Studie entwickelte kostengünstige Liganden-Engineering-Strategie bietet einen neuen Ansatz zur Oberflächenkontrolle von Perowskiten und legt die Grundlage für die Erweiterung der Anwendungen in optoelektronischen Geräten wie Photodetektoren und Solarzellen.

Perowskit;Leuchtdiode;Ligand;externe Quanten-Effizienz