ACS Energy Lett:高效率无电子传输层PbS量子点太阳能电池
纳米技术 纳米 2021-01-20

胶体量子点太阳能电池(CQDSCs)是一种能够生产廉价能源的方式,因为其广泛的光响应区间,非常高的理论效率,能够通过溶液方式制备。但是通常此类太阳能电池器件的制备过程中面临使用氧化物电子传输层(MOETL),因此可能导致各种问题,阻碍CQDSCs电池性能的改善,比如其中面临着能级不匹配、较高的光子损失、光引发界面损伤等。有鉴于此,东北师范大学张昕彤、Yinglin Wang,东京大学Hiroshi Segawa等报道了构建一种高效率空气稳定的无需加入电子传输层的电池,通过基于量子结器件结构,通过配体钝化PbS量子点的界面缺陷,实现了达到10.5 %的记录效率

本文要点:

(1)

通过n型PbS-PbI2、p型PbS-EDT构建了量子结,实现了较好的能级排列、产生电荷耗尽层区间有效的进行光生载流子的分离/传输,避免了ZnO电子传输层的使用,显著改善了UV光响应性能,提高了光生电流密度

(2)

电池效率的提高是由于紫外、近红外区间的光响应增强效应导致,电池实现了空气中>4000 h的长时间储存,通过本文中的方法成功构建了高效率、空气气氛稳定的太阳能电池器件,为量子点太阳能电池朝着全光谱、大规模制备、可携带、柔性等技术的发展提供经验和指导。

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参考文献

Yuwen Jia, Haibin Wang, Yinglin Wang,* Naoyuki Shibayama, Takaya Kubo, Yichun Liu, Xintong Zhang,* and Hiroshi Segawa*, High-Performance Electron-Transport-LayerFree Quantum Junction Solar Cells with Improved Efficiency Exceeding 10%, ACS Energy Lett. 2021, 6, 493−500

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c02497

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c02497


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