全无机卤化物钙钛矿纳米晶作为一种新型的半导体材料,因其在光电子器件方面具有潜在的应用价值,近年来受到了研究者们的广泛关注。但是,如何获得高质量高效发光的钙钛矿纳米晶是影响其实际应用的主要因素之一。在铅卤化物钙钛矿纳米晶中,氯化铅铯(CsPbCl3)纳米晶本身存在较多缺陷,导致其发光性能极差。目前提高其晶体质量的方法主要有掺杂一系列小尺寸的金属离子或者对纳米晶进行表面钝化处理。碱土金属离子(比如Ca2+、Sr2+、Ba2+)被认为可以替换铅卤化物钙钛矿中的Pb2+离子,但对于碱土离子在纳米晶内部或表面的实际分布尚未有深入研究。此外,含铅材料具有较大毒性,出于环保考虑,无铅钙钛矿材料已成为了当下研究热点之一。而在众多无铅钙钛矿材料中,碘化锡铯(CsSnI3)纳米晶因具有合适的带隙,成为了制备太阳能电池的候选材料之一。然而因Sn2+的极不稳定性,合成高质量的CsSnI3纳米晶具有较大难度。目前报道的CsSnI3纳米晶的荧光量子效率最高只有0.06%。因此,寻找合成高质量的CsSnI3纳米晶的方法具有重要意义。综上,本文旨在解决以下科学问题:1)采用一步合成法引入碱土金属离子得到高质量的CsPbC13晶体,结合吡啶刻蚀策略研究碱土金属离子的实际分布;2)探索一种新合成方法来制备高效近红外发光的CsSnI3纳米晶,并对纳米晶进行结构与光学性能表征。具体研究结果如下:首先,采用一步合成钝化法,在反应过程中引入相应的碱土金属离子氯化物(AECl2,AE=Mg、Ca、Sr、Ba),成功制备出碱土金属离子钝化的CsPbCl3纳米晶。通过创造Ca2+/Sr2+相关的表面钝化层,极大地减少了纳米晶表面的Cl空位,将紫光发射的荧光量子产率提高至77.1%。此外,一系列的光学与结构表征,以及第一性理论计算解释了碱土离子钝化的内在机制。基于实验与理论结果,我们提出了一个模型来解释观察到的碱土离子与纳米晶异常的结合现象(Ba2+离子会进入纳米晶晶格,而Ca2+和Sr2+离子只存在于纳米晶表面,但是Mg2+离子既不能进入纳米晶晶格也不能结合在纳米晶表面。)该研究不仅提出了一种制备高效紫光发射CsPbCl3纳米晶的一步钝化法合成策略,同时对于理解碱土金属离子在优化钙钛矿光电子器件方面具有重要帮助。其次,提出了一种合成CsSnI3纳米晶的策略,即选择油酸铯(Cs-oleate)为铯源,苯甲酰碘(BI)作为碘源,以及2-乙基己酸亚锡(EHT)作为锡源,通过高温热注射法来制备高质量的CsSnI3纳米晶,其荧光量子效率高达22.9%。通过改变Sn/I比来调控纳米晶生长环境,并结合一系列的结构与光学表征系统地研究了不同生长环境下纳米晶的特性。该研究不仅提供了一种制备高效发光CsSnI3纳米晶的新策略,同时也为无铅化钙钛矿光电子器件的应用奠定了基础。