在光电性能优异的无铅铜基钙钛矿Cs3Cu2I5中，对双功能氨基酸的烷基链进行工程化改造

《Journal of Materials Chemistry C》：Alkyl-chain engineering of bifunctional amino acids in optoelectronically superior lead-free copper-based perovskite Cs3Cu2I5

铅-free Cs3Cu2I5钙钛矿通过烷基链工程表面钝化策略，结合理论计算与实验验证，有效解决机械球磨导致的晶格畸变、表面缺陷和颗粒团聚问题。5-APA修饰后PLQY达75.6%（提升56.8%），载流子寿命延长12.6%，光响应覆盖紫外区，并显著优化光探测器PDRC（4倍）和开关比（171%）。该多组分之一功能协同钝化方法为绿色制备高性能铜基钙钛矿奠定基础。

　　

无铅Cs₃Cu₂I₅钙钛矿具有低维结构和自俘获激子发射特性，在可持续光电子学领域展现出巨大潜力。尽管机械球磨法具有环保和可扩展的优势，但合成的Cs₃Cu₂I₅的光电性能常常受到晶格畸变、表面缺陷以及球磨过程中颗粒团聚的影响而受限。为了解决这些问题，研究人员提出了一种基于氨基酸的烷基链工程钝化策略，并通过理论计算和实验验证相结合的方法进行了研究。密度泛函理论表明，多功能氨基酸和烷基链能够协同作用，有效钝化Cs₃Cu₂I₅表面中缺乏配位的Cu⁺离子以及容易产生深能级缺陷的碘空位。有趣的是，延长的烷基链显著增强了这种钝化效果。后续实验和计算进一步证实，较长的烷基链通过氢键网络、空间位阻和内部电场与多种官能团相互作用，有效提高了光致发光强度、延长了载流子寿命、抑制了颗粒团聚并改善了晶粒致密性。值得强调的是，经过5-AVA修饰的Cs₃Cu₂I₅的光致发光量子效率（PLQY）达到了75.6%（提升了56.8%），载流子寿命延长了12.6%，并且在紫外区域的响应性能也得到了显著提升。此外，使用这种分子工程改性的绿色钙钛矿制备的光电探测器在光电转换效率（PDRC）和开关比方面分别实现了近四倍和171%的提升。这种基于理论指导的、通过烷基链工程实现的分子协同多功能团钝化策略，为绿色合成具有优异光电性能、环保且无铅的铜基钙钛矿提供了可靠的框架。