中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所（簡稱“長春光機(jī)所”）在鈣鈦礦量子點(diǎn)材料及其光電器件應(yīng)用領(lǐng)域取得了重要研究進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種高效、穩(wěn)定的鈣鈦礦量子點(diǎn)制備新方法，并基于此實(shí)現(xiàn)了高性能光電器件的研制，為新一代發(fā)光顯示、太陽能電池及光電探測器等技術(shù)的發(fā)展提供了新的材料基礎(chǔ)與技術(shù)路徑。

鈣鈦礦量子點(diǎn)因其優(yōu)異的光電特性，如高光致發(fā)光量子產(chǎn)率、窄發(fā)射半峰寬、可調(diào)諧的發(fā)光波長以及易于溶液加工等，被認(rèn)為是極具潛力的下一代光電材料。傳統(tǒng)制備方法在量子點(diǎn)的穩(wěn)定性、尺寸均勻性以及表面缺陷控制等方面仍面臨挑戰(zhàn)，限制了其在高效、長壽命光電器件中的實(shí)際應(yīng)用。

針對(duì)上述瓶頸，長春光機(jī)所的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了一種“配體輔助再結(jié)晶”的合成策略。該方法通過精確調(diào)控前驅(qū)體化學(xué)環(huán)境與結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)量子點(diǎn)成核與生長步驟的精細(xì)控制。研究結(jié)果表明，該方法制備出的鈣鈦礦量子點(diǎn)不僅具有接近理論極限的光致發(fā)光量子產(chǎn)率（超過95%），而且展現(xiàn)出卓越的尺寸均一性和優(yōu)異的空氣穩(wěn)定性。通過先進(jìn)的表征技術(shù)，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步揭示了量子點(diǎn)表面配體狀態(tài)與光電性能之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，為缺陷鈍化和性能優(yōu)化提供了關(guān)鍵理論依據(jù)。

基于所獲得的高質(zhì)量鈣鈦礦量子點(diǎn)材料，研究團(tuán)隊(duì)成功將其應(yīng)用于多種光電器件中，并取得了顯著成果：

1. 在發(fā)光二極管（LED）方面，所制備的綠光與紅光量子點(diǎn)LED器件，均實(shí)現(xiàn)了高外量子效率與高亮度，其中綠光器件的效率指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，展現(xiàn)出在超高清顯示領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力。
2. 在光伏領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)將鈣鈦礦量子點(diǎn)作為敏化劑或界面修飾層引入太陽能電池中，有效提升了器件的光電轉(zhuǎn)換效率與長期工作穩(wěn)定性，為開發(fā)低成本、高效率的新型光伏技術(shù)開辟了新途徑。
3. 團(tuán)隊(duì)還探索了其在光電探測器中的應(yīng)用，所制備的器件表現(xiàn)出高響應(yīng)度與快速響應(yīng)特性，在傳感與成像方面具有良好的應(yīng)用前景。

該系列研究成果不僅深化了對(duì)鈣鈦礦量子點(diǎn)合成化學(xué)與光電物理過程的理解，更推動(dòng)了相關(guān)材料從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵一步。高效、穩(wěn)定鈣鈦礦量子點(diǎn)及其器件的成功開發(fā)，有望對(duì)我國在新型顯示、綠色能源及先進(jìn)傳感等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心競爭力提升產(chǎn)生積極影響。目前，研究團(tuán)隊(duì)正致力于進(jìn)一步優(yōu)化材料體系、開發(fā)大面積制備工藝，并推動(dòng)與產(chǎn)業(yè)界的合作，加速相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。