Since the perovskite has an easy solution reaction, a reaction at a low temperature, and a suitable band gap for a solar cell, much research has been conducted on a low-cost, high-efficiency solar cell. Recently, a light emitting material has been reported using all-inorganic perovskite nanocrystals. materials due to the characteristics of narrow half-width maximum, and high photoluminescence quantum efficiency, bandgap control in the entire visible light through the halide composition. However, reduction in efficiency due to heat and moisture is preventing commercialization. Recently, a method of improving the structural stability and the fluorescence efficiency by adding a metal salt has been reported. However, the role of metal salts in stabilization is still unknown. The stabilization of cesium lead halide perovskite nanocrystal surfaces were studied by the first-principle calculation method. Based on the Octet rule, the model of the surface stabilized by the ligand was presented and the thermodynamic stability was compared. It was confirmed that the stable surface varies depending on the chemical environment, and the merging of nanocrystals can be explained. In addition, we can understand the interaction between nanocrystals and ligands by presenting a model of colloidal nanocrystals in comparison with experimental data.
페로브스카이트는 쉬운 용액 반응, 저온에서의 반응, 및 태양전지로 적합한 밴드 갭을 가지고 있기 때문에 저비용, 고효율 태양전지로 많은 연구가 진행되 왔다. 최근에 무기물로 이루어진 페로브스카이트 나노크리스탈을 이용하여 발광 다이오드를 만든 보고가 있다. 무기물로 이루어진 페로브스카이트의 경우 할라이드 복합물에서 할라이드 조성을 통한 전 가시광영대에서의 밴드 갭 조절, 좁은 반치폭, 높은 형광양자효율을 가지는 특성으로 인하여 발광 다이오드 물질로 각광받고 있다. 하지만 열 및 습기로 인한 효율 감소가 상용화를 막고있다. 최근 금속염을 첨가하여 구조 안정성과 형광 효율을 향상시키는 방법이 보고됐다. 하지만 안정화에서 금속염의 역할은 아직 알려지지 않은 상태이다. 여기서 제일원리계산법을 이용하여 세슘 납 할라이드 페로브스카이트 나노크리스탈 표면의 안정화에 대해 연구하였다. 옥텟 규칙에 기반하여 리간드에 의해 안정화된 표면의 모델을 제시하고 열역학적 안정성을 비교하였다. 이를 통해서 화학적 환경에 따라 안정해 지는 표면이 달라지는 것을 확인할 수 있었으며 나노크리스탈의 합쳐지는 현상에 대해 설명할 수 있었다. 또한 실험값과 비교하여 실제 콜로이드 나노크리스탈의 모델을 제시함으로써 나노크리스탈과 리간드 사이의 상호작용을 이해할 수 있었다.
