红外吸收的胶体量子点(IR CQD)是串联太阳能电池中用于增强钙钛矿和cSi光伏(PV)的材料。当今最好的IR CQD太阳能电池依赖于使用基于碘化铅的钝化策略。但是,这些不能钝化IR CQD的整个表面。氯化铅钝化的CQD显示出更好的钝化,但电荷传输更差。溴化铅钝化的CQD具有更高的电荷迁移率,但钝化性更差。近日,多伦多大学Edward H. Sargent研究团队引入了混合卤化铅(MPbX)配体交换,可实现彻底的表面钝化而不会影响传输。 MPbX–PbS CQD的性能超过了单个卤化铅PbS CQD的最佳功能:它们显示出更高的钝化度(斯托克斯位移为43±5 meV vs 44±4 meV)以及更高的电荷传输(4×10-2±3 ×10‐3 cm2 V‐1 s-1与3×10‐2±3×10‐3 cm2 V‐1 s-1的迁移率)。这可转化为具有创纪录的IR开路电压(I0.46±0.01 V),同时具有81±1%的外部量子效率。相比对照组,它们在IR光子(> 1.1 µm)的功率转换效率方面提高了1.7倍。
Fan, J. Z. Sargent, E. H. et al. Mixed Lead Halide Passivation of Quantum Dots. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201904304
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904304