AM：稳定P型PbS量子点墨水用于全刮刀涂覆短波红外光电二极管

PbS胶体量子点在短波红外光电器件中具有巨大潜力，但目前的光电探测器依赖于逐层沉积制备的P型量子点层，该工艺繁琐且易产生缺陷。尽管N型量子点墨水已取得突破，但P型墨水由于缺乏合适的配体与溶剂，仍面临挑战。理想溶剂需具备胶体稳定性，且不损伤下层材料。

本研究荷兰格罗宁根大学Maria A. Loi等人采用巯基-2-丙醇作为配体，六氟-2-丙醇作为溶剂，制备了巯基封端的P型PbS量子点墨水。其稳定性源于配体与溶剂之间的氢键作用，储存寿命超过六天。该溶剂不影响已沉积的N型层，可实现N-P与P-N结构的全刮刀涂覆光电二极管。与逐层沉积对照组相比，基于该墨水制备的器件比探测率提升两倍（达2.55×10¹² Jones），带宽提升70%（155 kHz），这归因于优化的薄膜形貌与电荷传输性能。

研究亮点：

1. 首创高稳定P型PbS量子点墨水：采用巯基-2-丙醇配体与六氟-2-丙醇溶剂的组合，通过强氢键作用实现超过六天的胶体稳定性，适用于不同尺寸量子点（激子峰950–1630 nm）。

2. 全刮刀涂覆工艺实现器件制备：溶剂具备良好的正交性，不损伤N型层，支持N-P与P-N两种结构的高性能红外光电二极管全刮刀涂覆制备，大幅提升工艺可扩展性。

3. 器件性能显著提升：制备的光电二极管在1350 nm处外量子效率达72%，比探测率高达2.55×10¹² Jones，带宽达155 kHz，均优于传统逐层沉积器件，媲美当前最优旋涂器件水平。

H. Wang, J. Li, J. Pinna, M. Kot, N. Y. N. van der Ploeg, and M. A. Loi, “ Stable P-Type PbS Quantum Dot Ink for all-Blade-Coated Short-Wavelength Infrared Photodiodes.” Advanced Materials (2026): e18118.

https://doi.org/10.1002/adma.202518118

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。