作为传统Cd/Pb基量子点（QDs）的新兴环保替代品，InP/ZnSe(S)核/壳QDs在发光技术中显示出巨大的应用潜力。迄今为止，由于其I型能带结构仅提供有限的光致电荷载流子分离和转移，这些QDs很少用于太阳能转换应用中。

近日，电子科技大学Xin Tong报道了提出了一种合成无重金属InP/ZnSe:Cu QDs的方法，该QDs具有可调谐的光学性质，可用于太阳能光伏制H₂应用中。与原始的InP/ZnSe QDs相比，由于Cu在ZnSe壳层中的有效掺杂，InP/ZnSe：Cu QDs的光吸收增强，PL寿命得到了延长。

文章要点

1）研究发现，壳层中的Cu相关态可以俘获InP核的光生空穴，从而增强了InP/ZnSe核/壳QDs的光致电子转移。

2）优化后的InP/ZnSe：Cu_0.2 QDs PEC器件提供了7.4 mA cm⁻²的饱和光电流密度，在标准的单次太阳照射（AM 1.5g，100 mW cm⁻²）下具有长期稳定性，在已报道的最好的无重金属QDs基PEC器件中名列前茅。

3）研究结果揭示了Cu掺杂在核/壳QDs中对电荷分离/转移的作用，并为实现具有环境友好、高效和持久的基于InP-核/壳QDs基PEC制H₂提供了一种简便的策略。此外，未来的优化可以集中在InP/ZnSe：Cu量子点的结构工程上，以建立晶格失配较少、中间带能级较低的界面层，从而进一步加速载流子的传输，从而提高太阳能的转换效率。

参考文献

Hongyang Zhao, et al, Role of Copper Doping in Heavy Metal-Free InP/ZnSe Core/Shell Quantum Dots for Highly Efficient and Stable Photoelectrochemical Cell, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202101230

https://doi.org/10.1002/aenm.202101230