使用胶体量子点 (CQD) 收集红外 (IR) 太阳光对包括光伏 (PV) 和自供电传感器在内的光电设备具有重大前景。传统上，铅硫族化物已用于能源设备，但 RoHS 合规性需求促使人们开发无铅替代品。无铅材料面临的一个关键挑战是设备中的光电压低，这主要是由于结构内的表面缺陷和界面复合所致。基于此，成均馆大学Sohee Jeong团队首先介绍了能够收集 Si PV 以外的红外光的无铅 CQD PV，相关成果于2024年11月28日发表于Advanced Energy Materials期刊。设计基于 InAs CQD 的同质结架构，使用多功能配体钝化的 n 型 InAs 吸收剂和 p 型导电 InAs 油墨，在抑制界面复合的同时实现了高效的电荷提取。此外，红外光路经过调制以匹配吸收剂的吸收，从而优化性能。这使得 InAs PV 的吸收带隙范围从 1.35 到 1.03 eV，开路电压从 0.05 提高到 0.26 V，填充因子从 29% 提高到 50%，与基于 Pb 的 PV 相当。InAs IR-PV 在单太阳下的功率转换效率为 2.00%，使用 Si 滤波器时的功率转换效率为 0.27%，优于对照器件（0.28% 和 0.03%）。这项工作为设计无铅、能量独立的红外光电子器件提供了一种有效的策略。论文信息：Y. Park, J. Kim, M. Jeong, D. Shin, J. Jung, H. Kim, H. Jeong, H. Kim, Y.-H. Kim, S. Jeong, Pb-Free Infrared Harvesting Colloidal Quantum Dot Solar Cells Using n-p Homojunction Architecture. Adv. Energy Mater. 2024, 2404141. https://doi.org/10.1002/aenm.202404141薄膜太阳电池微信交流群，欢迎加入
