铅(Pb)卤化物钙钛矿发光二极管(PeLEDs)，表现出非凡的光电性能。然而，Pb的潜在毒性问题，意味着从性能最好的PeLEDs中去除Pb同时不影响其优异的外部量子效率(EQEs)仍然是一个挑战。

　　由于Sn具有与Pb相似的价电子构型和离子半径，因此，被认为是金属卤化物钙钛矿中取代Pb的有希望的候选者。尽管如此，锡基PeLEDs的最好的EQEs严重落后于铅基PeLEDs。大多数改进锡基PeLEDs的策略都集中在通过引入锡补偿剂和还原剂来抑制Sn2+的氧化。

　　不幸的是，由于这些技术不能有效地抑制所得锡钙钛矿薄膜中的缺陷，因此仅取得了有限的改进。此外，残留的化学试剂经常破坏锡钙钛矿晶格的有序性，导致安德森局域化，这对光电性能不利。人们相继开发了形态学控制和溶剂工程方法，使锡基PeLEDs的EQE提高到了5.4%。Sn-PeLEDs的EQE较低，意味着对Sn2+的内在不稳定性了解有限，需要进一步深入研究以进一步提高Sn基PeLEDs的EQE和稳定性。Sn2+的易氧化性主要来源于离域的5s2孤对电子，这会导致有害的p型自掺杂。

　　最近，Sargent等人展示了一种化学配位策略来减少Sn4+，成功地提高了EQE(高达5%)和Sn基PeLEDs的稳定性。此外，Ye等人报道了用于改进锡基钙钛矿太阳能电池的局部电子工程。然后，受以上研究启发，研究者建立了Sn2+强大的化学配位，以抑制电子离域，促进Sn基PeLEDs。CA是一种典型的离域芳香化合物，具有较低的电负性和较强的给电子能力，有利于与Sn2+相互作用。

　　重要的是，ab-initio分子动力学(AIMD)模拟表明，CA互变异构体的混合物是在Sn钙钛矿表面形成强化学键的关键。研究者采用AIMD模拟研究钙钛矿表面CA的构型，观察到由烯醇和酮混合形式组成的CA二聚体和三聚体的形成。事实上，烯醇形式的强C=N···Sn2+配位的可能性，导致了热力学上更稳定的酮形式的部分表面诱导的变异构。这种互变异构混合物通过分子间强的N- H···O/O-H···N氢键稳定。

　　研究者还计算了各种表面吸收CA分子的振动谱(图1c)。当三聚体吸附在表面时，C-N (1650 cm-1)和C-O (1775 cm-1)拉伸振动的蓝移分别为25 cm-1和15 cm-1(相对于相同的分离三聚体)，这与实验FTIR测量结果吻合得很好。研究者注意到在2900~3300 cm-1处存在O-H振动模式，这与强氢键的形成是一致的，这是酮-烯醇氢键二/三聚体形式的特征。

　　据此，研究者报道了一种互变异构混合物配位诱导的电子定位策略，通过加入三聚氰酸(CA)来稳定无铅TEA2SnI4(TEAI, 2-噻吩乙基碘化铵)钙钛矿。研究者证明了配位的一个关键功能是放大电子效应，甚至扩展到没有与CA强键的Sn原子，由于在钙钛矿表面形成氢键互变异构二聚体和三聚体的超结构。

　　这种电子定位弱化了安德森定位的不利影响，提高了TEA2SnI4晶体结构的有序性。这些因素使非辐射复合捕获系数降低了两个数量级，激子结合能提高了约2倍。研究者的无铅PeLEDs的EQE高达20.29%，其性能可与最先进的含铅PeLEDs相媲美。研究者预计这些发现，将为Sn(II)钙钛矿的稳定提供见解，并进一步推进无铅钙钛矿的应用。

　　综上所述，将CA集成到二维TEA2SnI4中突破了目前无铅ped的性能瓶颈，使得研究者能够实现超过20%的EQE。CA的多功能特性导致形成取向良好且高度稳定的互变异构体CA配合物，使其与Sn(II)具有强的化学配位，有利于Sn钙钛矿薄膜的晶体取向和货架稳定性，从而改善辐射复合。重要的是，CA -二聚/三聚体表面配合物协同配位诱导的Sn(II)的电子定位是稳定Sn(II)的关键。除了固态电致发光外，这一基本进展还可以广泛应用于无铅钙钛矿半导体的多种应用三亿体育官方网站。