一切溶液处理的钙钛矿发光二极管（LED）都具有廉价且易于大规模制作的潜力，而不需要发射层和电荷传输层的真空热堆积。氧化锌（ZnO）具有优异才能的光学和电子功能，一般用于一切溶液处理的光电子器材。但是，ZnO油墨的极性溶剂会腐蚀钙钛矿层并导致严峻的光致发光猝灭。
在这项工作中，来自浙江大学等单位的研究人员经过操控从乙酸盐到硫醇的外表配体，ZnO纳米颗粒成功地涣散在非极性正辛烷中。非极性油墨可避免钙钛矿薄膜的损坏。此外，硫醇配体提高了导带能级，这也有助于按捺激子猝灭。因而，作者展现了高功能全溶液处理的绿色钙钛矿LED的制备，其亮度为21000 cd/m2，外量子效率为6.36%。作者制作的ZnO油墨为制备高效的全溶液处理钙钛矿LED供给了新的计划。相关论文以标题为“All-Solution-Processed Perovskite Light-Emitting Diodes Based on a Thiol-Modified ZnO Electron-Transporting Layer”宣布在The Journal of Physical Chemistry Letters期刊上。
钙钛矿发光二极管（PELED）具有高色纯度、宽色域、易于光谱转化和溶液可加工等长处。成分和界面工程使PELED的外量子效率（EQE）超越20%。但是，现在制作高功能PeLED的大多数办法一定要经过真空热堆积的电荷传输或注入层（TPBi、MoOx、LiF等），这增加了出产所带来的本钱并对扩展制作提出了应战。相比之下，全溶液办法为柔性和可穿戴光电器材的可扩展运用供给了一条简略、廉价、大规模的途径。虽然全溶液处理的PeLED在聚合物添加剂和导电纳米颗粒油墨方面取得了一些发展，但其功能仍落后于真空热堆积器材。
ZnO纳米颗粒（NP）因其高电子迁移率、低功函数、优异的光学透明性和环境友好性而被大范围的运用在在一切溶液处理的量子点发光二极管中制作电子传输层（ETL），由此发生优异的功能。但是，全溶液处理LED中运用的ZnO NPs一般涣散在极性溶剂中，如乙醇、异丙醇、丁醇等，这会导致钙钛矿膜的损坏。因而，在钙钛矿发射层顶部制作ZnO膜会导致严峻的激子猝灭。这样一些问题能够经过调理钙钛矿成分和运用ZnO NP的金属掺杂剂和正交涣散剂来缓解。此外，ZnO NPs和钙钛矿之间不合适的能级会导致电子从钙钛矿转移到ZnO，这也会导致光致发光（PL）猝灭。下降ZnO油墨的溶剂极性以在一切溶液处理的PeLED中取得更好的功能是要处理的急迫应战。
在此，作者提出了一种新式的ZnO NPs在非极性正庚烷涣散剂中的运用，用于制备全溶液处理的绿色PELED。非极性S-ZnO油墨避免了钙钛矿薄膜的损坏，并有助于坚持钙钛矿发射层的光致发光特性。钙钛矿/S-ZnO基器材完成了6.36%的EQE和21000cd/m2的亮度，比根据钙钛矿/P-ZnO的器材功能高出10倍和7倍。（文：爱新觉罗星）
图1。（a）钙钛矿（对照）和不同溶剂处理的钙钛矿膜在365nm紫外光下的相片。（b） PL光谱和（c）对照和不同溶剂处理的钙钛矿膜的PL瞬态衰减光谱。
图2:（a）配体交换法组成S-ZnO。（b）不同方式ZnO的XRD图谱。（c和d）TEM图画。（e） 红外光谱。（f） P-ZnO和S-ZnO的1H和（g）13C 光谱。
图3。P-ZnO和S-ZnO中的（a）C元素、（b）S元素和（C）Zn元素的XPS。（d） P-ZnO和SZnO纳米粒子溶液的紫外-可见吸收光谱。（e） UPS和（f）P-ZnO和S-ZnO薄膜的能级值。