北京
南开大学张建军、倪牮等人围绕无机钙钛矿量子点的性能提升与结构调控开展系统研究。无机钙钛矿量子点（PQDs）凭借优异的光电特性已成为光伏材料领域的研究热点。相较于 CsPbI₃，CsPbBr₃具备更为优异的热稳定性与物相稳定性，且可实现更高的器件开路电压，应用潜力显著突出。为此，该团队提出一种 CsPbBr₃-PbS 异质结构量子点的可控合成策略，并通过透射电子显微镜（TEM）与 X 射线衍射（XRD）表征手段证实异质结构的成功构筑。测试结果表明，PbS 在 CsPbBr₃量子点表面成功生长，体系呈现出特征晶面间距变化与明显的衍射峰角度偏移，验证了异质结的有效构建。
PbS 量子点不仅能够实现相邻 CsPbBr₃量子点的有效桥接，还可高效钝化 CsPbBr₃表面的铅悬挂键，大幅提升 CsPbBr₃-PbS 异质结构量子点分散液及对应太阳能电池器件的稳定性。得益于表面缺陷钝化与量子点桥接协同增效作用，该异质结构改性策略显著优化了器件光电性能，有效提升了 CsPbBr₃-PbS 量子点太阳能电池的光电转换效率。
该研究为全无机钙钛矿量子点异质结构的精准构筑提供了可靠的制备方法，同时为提升全无机 CsPbX₃纳米晶的结构稳定性、拓宽其在光伏器件与显示领域的应用范围提供了全新的技术思路。
基于混合自组装单分子层与钙钛矿层在溶液加工过程中的溶解度差异及相溶性差异，掺杂剂可富集于自组装单分子层表面，并与钙钛矿埋底界面形成配位键。得益于该协同界面改性策略，带隙为 1.68 eV 的反式钙钛矿太阳能电池光电转换效率可达 23.48%；在 1 倍标准太阳光持续照射 1500 h 后，器件效率保有率仍高于 90%。此外，该策略成功拓展应用于两端一体式钙钛矿 / 硅叠层太阳能电池，实现了 30.18% 的优异光电转换效率。该混合 SAM 掺杂策略对宽带隙钙钛矿界面改性具有优异的适用性，可为高效钙钛矿单结电池及叠层太阳能电池的制备提供优质的界面工程解决方案。
Constructing Heterostructural CsPbBr3-PbS Quantum Dots for High-Stability Solar Cells with Efficient Infrared Energy Harvesting
Jiayi Guan、Jian Ni、Xin Liu、Rufeng Wang、Minghao Hu、Juan Li、Hongkun Cai、Jianjun Zhang
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.6c01210
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