编辑推荐：本文通过表面调制使光致发光量子产率由6.2%提高到8.4%，在Cu-In-Zn-S核心周围包覆ZnS壳层，进一步提高到31.2%。此外，制备了高发光CIZS/ZnS/PVP复合材料，消除了聚集诱导的荧光猝灭效应，有利于其在WLEDs中的应用。其显色指数（CRI）为87.2，相关色温（CCT）为4977k，光效（LE）为90.11lm/W，显示了固态照明的应用潜力。
了解Cu-In-Zn-S（CIZS）量子点（QD）的表面特征光学性质关系是调节其光电性能的必要条件，而水溶液中制备的CIZS量子点的光致发光量子产率（PLQYs）仍然较低，这严重限制了它们的应用。来自景德镇陶瓷大学，东华大学和苏州科技大学等单位的研究人员提出了一种制备CIZS/ZnS/PVP复合材料的有效方法，并对其在白光发光二极管（WLEDs）中的应用进行了研究。在离子液体（IL）的辅助下，采用水热法合成了CIZS量子点，在提高发光性能的同时缩短了反应时间。系统地研究了水热温度和水热时间对CIZS量子点的相组成、形貌和光学性质的影响。相关论文以题目为“Highly efficient Cu-In-Zn-S/ZnS/PVP composites based white light-emitting diodes by surface modulation”发表在Chemical Engineering Journal。https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126372
对环境污染和化石能源枯竭的日益关注，促使人们对更高效照明设备的需求激增。由于其高效、环保、耐用等优点，WLEDs被认为是替代传统白炽灯和荧光灯的理想选择。商用WLED通常基于蓝色LED芯片与黄色发光Ce3+：YAG荧光粉耦合。然而，由于缺乏绿色和红色光谱区域，器件的CRI值在70～80之间，冷白光的CCT为5500～7500。为了解决上述问题，实现高质量照明，人们提出将Eu2+：CaAlSiN3、Eu2+：Sr[Li2Al2O2N2]、Eu2+：CaS或Eu3+：Y2O2S等铕基红色荧光粉引入WLEDs。然而，由于这些磷光体的微米尺寸，散射效应在器件中是不可避免的，导致低的LE。此外，稀土荧光粉因其有限的光谱可调性和相对较低的库存量而面临挑战。因此，开发明亮、高效、廉价的发光材料是满足理想室内照明要求的必要条件。量子点最近因由于其高的光转换效率、优良的光致发光量子产率（PLQY）和发射波长可调，在WLEDs中得到了广泛的应用. 虽然已研制成功的CdSe量子点和CsPbBr3量子点已成功地在WLEDs中实现了应用，但相对较高的制备成本和重金属污染问题限制了它们的大规模商业应用。特别是对有害物质的限制根据欧盟指令的立法规定，任何含镉或铅的电气和电子设备的限制为100 ppm和1000 ppm。开发无毒、低成本、高排放的量子点迫在眉睫。现有的Cu-In-Zn-S（CIZS）量子点无毒、斯托克斯位移大、波长可调、发射光谱宽，是一种潜在的颜色转换材料。近年来，人们致力于CIZS量子点的合成和理论计算。例如，我们采用了一种有效的升温方法来合成CIZS量子点在Ar气氛下，包覆ZnS后，QDs的最大PLQY为78%。优化反应温度和掺杂浓度，可以使CIZS/ZnS的PLQY提高到85%。值得注意的是，在有机合成过程中不可避免地存在合成温度高、保护气氛和有机溶剂消耗量大的问题，这就增加了生产成本，阻碍了其在WLEDs中的广泛应用。因此，开发水性合成技术成为近年来的研究热点。（文：爱新觉罗星）
图1。不同反应温度下制备的CIZS量子点的XRD图谱。
图2。n[Mim]/nC=（a，d）0，（b，e）10和（c，f）20的CIZS量子点的TEM图像和尺寸分布。
图3。（a）XPS测量光谱，（b）Cu 2p，（c）In 3d，（d）Zn 2p，（e）S 2p，和（f）F 1s区域。
图4。（a）不同含量的CIZS/ZnS/PVP复合材料WLEDs的CIE坐标和照片（插图），以及（b）样品b在20mA下的电致发光光谱，（c）样品B在不同正向电流下的电致发光谱，以及（d）CRI和CCT，（e）LE，和（f）CIE坐标下的驱动电流相关变化。
