微电子印刷技术最近已成为推进像素阵列钙钛矿薄膜(特别是准二维钙钛矿薄膜)发展以满足当前科技需求的关键方法。然而，其进一步发展受到印刷过程中钙钛矿不可控结晶的阻碍。鉴于此，南开大学于美慧副教授&李娟副研究员在期刊《Advanced Materials 》发文，题为“Optimizing Printed Quasi‐2D Luminescent Perovskite Films via Delaminated metal–Organic framework Modulation”，本文展示了一种用于获得准二维钙钛矿薄膜的新型原位异质成核生长方法，该方法利用具有有序结构的分层金属有机框架(即层状 Cd-MOF)作为调节剂。苯乙基铵(PEA⁺)与层状 Cd-MOF 的结合作为晶核，促进异质晶体成核和生长，同时调节 n 相的分布。此外，层状 Cd-MOF 的插入减轻了刚性应力，从而消除了印刷薄膜中的缺陷。所得准二维钙钛矿薄膜表现出令人印象深刻的 37.40% 的光致发光量子产率以及优异的发光稳定性，使其成为各种光电子应用的有前途的候选材料。总体而言，本研究突出了 MOF 辅助合成在通过微电子印刷技术推进高性能钙钛矿材料方面的巨大潜力，为未来光电子器件的发展提供了一条有希望的途径。
创新点
1. 新型调节剂的引入
首次将层状 Cd-MOF 作为二维调节剂引入钙钛矿前驱体油墨中，通过配位取代反应实现 Cd-MOF 的分层，其暴露的芳香环功能化表面为 PEA⁺提供了潜在的成核位点，调控了钙钛矿的结晶动力学和 n 相分布。
2. 异质成核生长机制
层状 Cd-MOF 与 PEA⁺的 π-π 相互作用促进了异质成核，形成 MOF-PEA⁺簇作为成核中心，优先形成低 n 相并促进向高 n 相的能量转移，同时通过插入钙钛矿有机层扩大无机层间距，释放刚性应力，减少缺陷和裂纹。
3. 性能提升与图案化应用
通过优化 MOF 浓度(如 15 mg/mL 苯甲酸处理)，所得准二维钙钛矿薄膜的光致发光量子产率(PLQY)高达 37.40%，显著高于传统印刷方法，且在环境空气中表现出优异的稳定性。此外，利用微电子印刷技术成功制备了高分辨率的发光图案(如南开大学校徽)，展示了其工业应用潜力。
两点未来展望
1. 拓展 MOF 种类与多功能调控
未来可探索更多类型的层状 MOF(如不同金属节点或有机配体)，进一步优化钙钛矿的结晶取向、相分布及光电性能，同时开发 MOF 在电荷传输、界面修饰等多方面的协同调控作用。
2. 规模化生产与器件集成
目前研究基于实验室规模的微电子印刷，未来需进一步优化印刷工艺(如喷嘴设计、油墨流变学调控)，实现大面积、均匀钙钛矿薄膜的低成本规模化生产，并探索其在 LED、激光器、探测器等光电子器件中的实际集成应用，推动产业化进程。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202505/30/389802.html
