上海电力大学林佳教授课题组采用新的有机高分子HO-PS-N₃（HOPS）作为表面配体，制备了稳定的黑相CsPbI₃纳米晶体。这种有机聚合物配体有效地钝化了CsPbI₃纳米晶表面的缺陷，抑制了非辐射复合，且具有疏水性的聚苯乙烯链段增强了CsPbI₃纳米晶的环境稳定性。

钙钛矿纳米晶体因其可调节的带隙、窄的发射、大的光学吸收系数和高的缺陷容忍因子而引起了极大的兴趣。它们已广泛用于各种光电器件，包括太阳能电池、发光二极管、光电探测器和激光器。然而，钙钛矿纳米晶在潮湿、氧气、光照和高温下的耐久性较差，因此其使用仍具有挑战性。

为了解决这一问题，林佳课题组在钙钛矿纳米晶体表面引入具有强结合能的长链有机配体制备了具有优异稳定性的CsPbI₃纳米晶。通过原子转移自由基聚合法等过程制备了含有羰基和聚苯乙烯链段的聚合物HOPS。将HOPS作为表面配体在热注入过程中引入到钙钛矿前驱体溶液中，成功地制备了尺寸均匀和相稳定的γ-CsPbI₃纳米晶。研究表明，HOPS中的羰基可以与CsPbI₃纳米晶中未配位的Pb²⁺结合实现缺陷的有效钝化，从而抑制由此缺陷产生的非辐射复合（图1a）。HOPS修饰的CsPbI₃纳米晶表现出显著改善的耐湿性和耐光性。在水中浸泡两个月后，HOPS修饰的CsPbI₃纳米晶的发光强度保持原始发光强度的70%（图1b），其薄膜在空气中放置4天仍保持稳定的黑色相。在紫外光持续照射80分钟后，发光强度为原始的81%（未经修饰的纳米晶只有初始强度的18%）。密度泛函理论计算表明，HOPS配体在CsPbI₃纳米晶表面的结合能高于常用的油酸配体，从而阻止了CsPbI₃纳米晶纯化过程中由配体脱落引起的降解或团聚。这项研究证明了HOPS分子作为表面配体增强CsPbI₃纳米晶稳定性的巨大潜力，将扩展到相关衍生物以及在不同结构钙钛矿中应用。