สารประกอบเพอร์รอฟสไกต์โลหะเฮไลด์ได้กลายเป็นวัสดุที่มีศักยภาพสูงสำหรับการใช้งานด้านการเปล่งแสง เนื่องจากมีช่องว่างพลังงานที่ปรับได้และความบริสุทธิ์ของสีที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าอย่างมากในการวิจัยไดโอดเปล่งแสงเพอร์รอฟสไกต์ (นำ) แต่เสถียรภาพในการใช้งานยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับการใช้งานจริง โครงสร้างพื้นฐานของวัสดุเหล่านี้ประกอบด้วยรูปทรงแปดเหลี่ยม [พีบีเอ็กซ์₆]⁴⁻ ที่เชื่อมต่อกันที่มุม โดยมีไอออน ตะกั่ว²⁺ เป็นศูนย์กลาง และเป็นตัวกำหนดการจัดเรียงอิเล็กตรอนและคุณสมบัติทางแสงเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ความไม่เสถียรของโครงสร้างโดยธรรมชาติของรูปทรงแปดเหลี่ยมเหล่านี้เป็นอุปสรรคสำคัญต่อการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
การผสมผสานเฮไลด์ผสม (บร─คล.) เข้าไปในองค์ประกอบของเพอร์รอฟสไกต์ช่วยให้สามารถปรับแต่งช่องว่างพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อปรับการเปล่งแสงสีน้ำเงิน ทำให้ระบบเฮไลด์ผสมเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับ นำ เพอร์รอฟสไกต์สีน้ำเงิน อย่างไรก็ตาม การผสมคลอรีนในปริมาณมากย่อมทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของทรงแปดเหลี่ยมเนื่องจากความแตกต่างของความยาวพันธะ ตะกั่ว─X ซึ่งนำไปสู่สถานะข้อบกพร่องระดับลึก ทำให้การรวมตัวแบบไม่แผ่รังสีรุนแรงขึ้น และลดผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสง นอกจากนี้ ลักษณะไอออนิกที่อ่อนของผลึกเพอร์รอฟสไกต์ส่งเสริมการเคลื่อนย้ายไอออนอย่างมากภายใต้แรงดันไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบเฮไลด์ผสม ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องของโลหะเฮไลด์ การยุบตัวของทรงแปดเหลี่ยม [พีบีเอ็กซ์₆]⁴⁻ ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ และการแยกตัวของเฮไลด์อย่างรุนแรง มีความพยายามอย่างมากในการลดความไม่เสถียรของโครงสร้างของทรงแปดเหลี่ยม การเสื่อมสภาพของโครงสร้างเฟรมเวิร์กเพอร์รอฟสไกต์ส่วนใหญ่เกิดจากช่องว่างของฮาไลด์ ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้มีการนำโมเลกุลอินทรีย์ที่มีอะตอมออกซิเจน ซัลเฟอร์ และไนโตรเจนเข้าไปในเมทริกซ์เพอร์รอฟสไกต์ ลิแกนด์เชิงฟังก์ชันเหล่านี้จะประสานกับไอออน ตะกั่ว²⁺ ที่ไม่อิ่มตัวผ่านการบริจาคอิเล็กตรอนหรือคู่โดดเดี่ยว แม้จะมีความก้าวหน้าเหล่านี้ การนำสารเติมแต่งโมเลกุลดังกล่าวเข้ามาก็หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะนำสารอินทรีย์จากภายนอกเข้ามา ซึ่งมักมีแรงยึดเกาะกับแลตติซเพอร์รอฟสไกต์ต่ำ นอกจากนี้ การควบคุมจลนศาสตร์การตกผลึกอย่างแม่นยำเพื่อสังเคราะห์ระบบเพอร์รอฟสไกต์ผสมฮาไลด์ที่มีความสมบูรณ์ของผลึกและความสม่ำเสมอขององค์ประกอบสูงขึ้น ได้รับการเน้นย้ำว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดความเครียดของแลตติซ
เมื่อไม่นานมานี้ วิศวกรรมซูโดฮาไลด์ได้กลายเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงเสถียรภาพและลักษณะการเปล่งแสงของเพอร์รอฟสไกต์โลหะฮาไลด์ ในบรรดาวิธีการต่างๆ ไอออนไทโอไซยาเนตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างและยับยั้งการเกิดข้อบกพร่องในระบบเพอร์รอฟสไกต์ที่เปล่งแสงสีขาวหรือแบบบรอดแบนด์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำได้โดยการประสานงานที่แข็งแกร่งหรือการรวมเข้ากับโครงสร้างผลึกเพอร์รอฟสไกต์บางส่วน แม้ว่าวิธีการเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงเสถียรภาพโดยรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่การนำไปใช้กับเพอร์รอฟสไกต์ที่เปล่งแสงสีน้ำเงินแบบกึ่ง 2 มิติทำได้ยากกว่า เนื่องจากเพอร์รอฟสไกต์แบบหลังนี้ต้องการการควบคุมเฟสอย่างเข้มงวดและการบิดเบือนโครงสร้างผลึกให้น้อยที่สุดเพื่อรักษาความบริสุทธิ์ของสีให้สูง ในบริบทนี้ กลยุทธ์การเติมสารทางเลือกอื่นๆ ที่ทำให้เพอร์รอฟสไกต์มีเสถียรภาพโดยผ่านปฏิสัมพันธ์ที่ส่วนต่อประสานและพื้นผิวเป็นหลัก (แทนที่จะเป็นการแทนที่โครงสร้างผลึก) จึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ เทคนิคการเติบโตแบบเฮเทอโรเอพิแทกเซียลได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการเตรียมฟิล์มเพอร์รอฟสไกต์ที่ยับยั้งข้อบกพร่อง จัดเรียงผลึก และลดความเครียด ในขณะเดียวกันก็เพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้างผลึกแบบทรงแปดเหลี่ยม อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้ต้องการพารามิเตอร์ควบคุมที่เข้มงวดในแง่ของความสามารถในการทำซ้ำของกระบวนการและเงื่อนไขการเตรียม ดังนั้น การพัฒนากลยุทธ์ที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพในการทำให้คลัสเตอร์ทรงแปดเหลี่ยมที่เอียงมีความเสถียรจึงยังคงเป็นความต้องการที่สำคัญที่ยังไม่ได้รับการตอบสนองในสาขานี้
เหอ ยี่หมิง, ลู่เฉา จ้วง จากมหาวิทยาลัยครูแห่งเจ้อเจียง และ เว่ย เกา จากสถาบันเทคโนโลยีเซี่ยงไฮ้ ได้เสนอแนวทางใหม่โดยใช้ไตรฟลูออโรเมทานซัลโฟเนตของโลหะอัลคาไลเป็นสารรักษาเสถียรภาพโครงสร้างแบบอเนกประสงค์ เชื่อกันว่าหมู่ซัลโฟเนตจะประสานกับไอออน ตะกั่ว²⁺ ที่เปิดเผยผ่านพันธะ O─ตะกั่ว─O ซึ่งช่วยยับยั้งข้อบกพร่องบนพื้นผิวและป้องกันการยุบตัวของโครงสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ไอออนของโลหะอัลคาไลยังเชื่อว่าจะช่วยเพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้างผ่านปฏิกิริยาไอออนิก ในขณะที่ส่วนประกอบฟลูออรีนเชื่อว่าจะช่วยปรับปรุงเสถียรภาพทางเคมีแสงและความชื้น กลไกการรักษาเสถียรภาพแบบเสริมฤทธิ์นี้ช่วยยับยั้งการรวมตัวแบบไม่แผ่รังสีอย่างมีนัยสำคัญและเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงาน ทำให้ได้ผลผลิตควอนตัมการเรืองแสงที่น่าทึ่งถึง 65.32% ยิ่งไปกว่านั้น เชื่อว่าค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีที่สูงของหมู่ไตรฟลูออโรเมทิลมีส่วนช่วยในการสร้างฟิล์มที่สม่ำเสมอและเรียบเนียน ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการฉีดพาหะ ด้วยเหตุนี้ ไดโอดเปล่งแสงเพอร์รอฟสไกต์สีน้ำเงินที่ได้รับการปรับปรุงจึงมีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงสุดถึง 15.60% งานวิจัยนี้ได้สร้างกลยุทธ์ที่สามารถนำไปใช้ได้ทั่วไปสำหรับการรักษาเสถียรภาพโครงสร้างทรงแปดเหลี่ยม ซึ่งคาดว่าจะช่วยเร่งการพัฒนาเชิงพาณิชย์ของไดโอดเปล่งแสงเพอร์รอฟสไกต์สีน้ำเงินประสิทธิภาพสูง
