苏州大学袁建宇团队最新AM:双相配体工程实现18.21%FAPbI3量子点太阳能电池

文摘   2025-01-07 11:54   卡塔尔  

三碘化甲脒铅(FAPbI3)钙钛矿量子点(PQD)因其窄带隙、高环境稳定性和长载流子寿命而成为高性能量子点光伏的有前景的候选者。然而,由于FAPbI3 PQD表面上的高介电配体和缺陷/陷阱态,载流子输运阻断和非辐射复合损失显著限制了其光伏性能的效率和稳定性。在这项工作中,苏州大学袁建宇团队通过探索双位点分子配体,即碘化2-噻吩甲基铵(2-TM)和碘化2-噻吩乙基铵(2-TE),展示了一种由溶液相和固态配体工程组成的双相协同配体交换(DSLE)方案,相关成果发表于Advanced Materials期刊。DSLE策略有效地取代了天然的长绝缘配体,同时钝化了混合FAPbI3 PQD中的表面缺陷,从而增强了电子耦合,实现了高效的电荷传输。因此,基于DSLE策略的FAPbI3 PQD太阳能电池的效率分别从15.43%显著提高到17.79%(2-TM)和18.21%(2-TE)。此外,2-TM和2-TE工程器件都表现出增强的稳定性,在环境环境(20-30%湿度,25°C)中老化1400多小时后,其初始效率保持在80%以上。它相信这些发现将为精确调节混合PQD的表面化学以实现高性能光电应用提供一种新的方案。
论文信息:D. Li, C. Zhao, X. Zhang, X. Zhao, H. Huang, H. Li, F. Li, J. Yuan, Dual-Phase Ligand Engineering Enables 18.21% FAPbI3 Quantum Dot Solar Cells. Adv. Mater. 2025, 2417346. https://doi.org/10.1002/adma.202417346
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