中国科学院刘剑&谢志元AFM：弱配位共溶剂策略实现无反溶剂制备高效钙钛矿发光二极管

加工溶剂对钙钛矿的结晶和光电性能具有重要影响。然而，受限于钙钛矿的溶解性，目前可用于钙钛矿发光二极管（PeLEDs）的加工溶剂仅限于少数强配位极性溶剂，如二甲亚砜（DMSO）。DMSO与Pb²⁺的强配位能力过度影响钙钛矿的结晶过程，通常需要反溶剂工程来调控结晶。

本文中国科学院刘剑和谢志元等人提出了一种由2-甲氧基乙醇（2-ME）和碳酸丙烯酯（PC）组成的弱配位共溶剂策略，用于制备准二维钙钛矿和PeLEDs。该共溶剂具有协同特性——互补的配位能力和介电常数——相比单一溶剂表现出更优异的溶解能力。关键的是，2-ME:PC混合物可调的中等溶剂化强度促进了钙钛矿结晶，同时抑制了有害的低维相生长，从而实现了无反溶剂制备高质量甲脒基准二维钙钛矿。采用该优化共溶剂，我们制备出了符合Rec. 2020标准的纯绿色PeLEDs，其外量子效率（EQE）高达26.2%。

本工作为简易制备高性能PeLEDs提供了一种有效策略，同时为指导其他钙钛矿加工溶剂的选择提供了方向。

文章亮点

1. 弱配位共溶剂协同增强溶解与结晶：
   2-ME与PC的混合物通过互补的配位能力与高介电常数协同作用，显著提升对溴基钙钛矿的溶解性，同时加速结晶动力学，无需反溶剂处理即可获得高质量薄膜。

2. 有效抑制低维相生成：
   与DMSO相比，2-ME:PC共溶剂显著抑制了准二维钙钛矿中n=2低维相的形成，减少了能量转移损失和非辐射复合，提升了发光效率。

3. 无反溶剂制备高效纯绿PeLEDs：
   结合两性离子添加剂DMAPS钝化缺陷，最终实现了EQE高达26.2%的纯绿色PeLEDs，其色坐标(0.191, 0.752)符合Rec. 2020标准，性能媲美DMSO体系。

Y. Guo, Z. Tang, Z. Li, et al. “ Weakly Coordinated Co-Solvent Strategy Enables Anti-Solvent-Free Fabrication of High-Efficiency Perovskite Light-Emitting Diodes.” Adv. Funct. Mater. (2025): e17075.

https://doi.org/10.1002/adfm.202517075

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