量子点(QDs)具有尺寸和形状可控的光电特性、低成本的溶液可加工性等优点，已被公认为是新一代的光电材料。在过去的几十年中，各种量子点的科学应用得到了迅速的发展，并在发光二极管、太阳能电池、生物成像等领域得到了广泛的应用。量子点发光二极管(QLEDs)由于其优异的光电显示效应、可行性强以及制备成本低，深受广大研究者们的青睐，突出表现在显示和照明具有现实应用领域上。此外，在全无机钙钛矿电池(PSCs)中量子点材料也是很好的传输修饰材料。目前大部分的主要工作集中在基于Cd的II-VI型量子点、基于Pb的IV-VI型量子点和钙钛矿型量子点，其中的镉和铅等重金属对人体健康和环境有害，不利于相应量子点材料的商业开发。因此，开展无毒量子点的研究和应用具有重要的意义。
　　本论文以环境友好为出发点，考虑到传统量子点材料对环境带来的负担，在充分释放量子点优势的同时，保持对环境造成最低的影响。研究制备了非Cd类的多元量子点，如AgInS2/ZnSQDs和Ag-In-Ga-S(AIGS)QDs，并将其性能的优势在电致发光二极管和钙钛矿太阳能电池上得以体现出来，相应的器件效率有了一定的提高。本论文一方面从优化AgInS2/ZnSQDs的结构来提高量子点的发光效率，从而提高QLEDs的发光效率；另一方面由AgInS2QDs衍生合成大禁带的AIGSQDs更适合全无机钙钛矿太阳能电池中充当空穴修饰层来提高电池的功率转换效率。
　　具体创新点内容如下：
　　(1)AgInS2QDs是采用热注射法调节适当的温度制备而成。通过调整In/Ag的比例(In/Ag=1,2,3,4,5)，随着In的组成成分增加，AgInS2QDs的从868nm蓝移至603nm。其中，通过实验对AgInS2QDs产率对比发现In/Ag=4的AgInS2QDs的光致发光(PL)量子产率(QYs)最高可达57%。在AgInS2QDs表面包覆上ZnS外壳层，对表面缺陷进行钝化处理，得到的核/壳AgInS2/ZnS量子点的QYs提高到72%。利用这些AgInS2/ZnSQDs作为发光器件，首次采用ITO/PEDOT:PSS/Poly-TPD/QDs/ZnO:Mg/Al多层堆叠结构组装发光二极管。所得到的电致发光器件的最大外量子效率(EQE)为1.25%，开路电压为4.6V，最大亮度为1120Cd/m2。虽然合成的AgInS2/ZnS器件的性能远远落后于Cd-基器件，但随着对量子点合成和器件结构优化的进一步研究，其性能有望得到进一步提高。
　　(2)通过热注射法制备出AgInS2QDs的衍生物合成大禁带的AIGSQDs，并将其应用至全无机钙钛矿太阳能电池中。钙钛矿材料与碳电极之间存在较大的能量差，导致界面电荷重组严重，严重限制了全无机钙钛矿太阳能电池性能的进一步提高。我们创新地应用了多层的四元AIGSQDs以级联价带作为空穴输运材料修饰全无机钙钛矿太阳能电池(PSCs)，得到的全无机钙钛矿太阳能电池功率转换效率为8.46%，较原始器件的7%提高了20.9%。钙钛矿太阳能电池的性能提高表明，具有级联能级的AIGSQDs序列层可以促进电荷分离，降低空穴交叉势垒，抑制电荷的复合。级联能级量子点为溶液处理全无机PSCs问题提供了一种提高器件性能的新方法。
　　(3)通过改变不同碳链的胺类合成配体，进而改变量子点能级，最终表现出全无机PSCs各方面性能及其效率有所差异。在对比实验中，经过十二胺配体修饰的AIGSQDs制备的全无机PSCs表现出最佳。其中最高PCE达到8.61%相较于原始空白器件提升了20.4%，表现出良好提取电荷的能力。