宽带近红外(NIR)发光材料表现出独特的光物理特性，使其成为食品检测、医疗和生物等应用中的关键组件。常见的过渡金属元素Cr³⁺激活的宽带近红外发光材料表现出了良好的性能，但其制备中伴随产生的Cr⁶⁺具有潜在的致癌风险。稀土元素Eu²⁺只有在极少数体系中才会表现出宽带的近红外发射。因此寻找一种新型的高效，无毒近红外发光材料的目前研究的重点。

金属卤化物钙钛矿及其衍生物由于其优异的光电性能越来越受到关注，被认为是新一代的发光材料。其中基于ns²电子构型离子Sn²⁺、Sb³⁺、Bi³⁺被广泛用作激活剂，通过自陷激子发光（STEs）获得宽带发射。

近日，兰州大学的王育华教授团队, 选取双钙钛矿结构的单晶Cs₂AgBiCl₆为研究对象，通过Na⁺离子的引入实现高效的超宽带近红外发射，同时评估了其在生物穿透及夜视中的实际应用。

理论计算表明，在富Na体系(Na:Ag≈15:1)中电子和空穴波函数可以局域化在相邻的Ag⁺离子和Bi³⁺离子的周围，更容易形成自陷发射。另外激发态的计算也表明宽带的自陷发射来源于相邻[AgCl₆]^5-和[BiCl₆]^3-八面体，Na⁺离子引入对[AgCl₆]^5-八面体的隔离可以减弱电子和声子耦合。

Cs₂AgBiCl₆由于其低的激子结合能(16.7 meV)和强的电子和声子耦合常数(226.3 meV)在室温下几乎不存在发光。富Na的Cs₂Ag_0.05Na_0.95BiCl₆由于其明显提升的激子结合能(139.8 meV)和较弱的电子和声子耦合常数(75.6 meV)可以实现在室温下的高效发射。变温光谱数据表明，通过Na⁺离子的引入可以增强其激子结合能以及减弱过强的电子和声子的耦合。

在该工作中，单晶Cs₂Ag_0.05Na_0.95BiCl₆表现出高达51%的光致发光量子效率（PLQY），超宽带发光（FWHM=270 nm）以及出色的稳定性，为其作为近红外发光材料的应用提供了重要保障。