蘇大馬萬里AM：革新PbS量子點(diǎn)光伏領(lǐng)域，p-i-n器件實(shí)現(xiàn)效率與可重復(fù)性雙突破

主要內(nèi)容

在光伏領(lǐng)域，開發(fā)多元光伏器件結(jié)構(gòu)意義重大，既能提升光電轉(zhuǎn)換效率（PCE），又利于光伏材料在高性能疊層結(jié)構(gòu)中集成，推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。

長(zhǎng)期以來，在硫化鉛（PbS）膠體量子點(diǎn)（CQDs）太陽能電池發(fā)展中，n-i-p結(jié)構(gòu)因技術(shù)成熟占據(jù)主導(dǎo)，而p-i-n結(jié)構(gòu)因電荷傳輸和界面優(yōu)化難題，效率滯后，發(fā)展受限。

蘇州大學(xué)馬萬里教授、劉澤柯教授和盧坤媛教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)直面挑戰(zhàn)。他們敏銳捕捉到CQDs表面可調(diào)控性這一突破點(diǎn)，采用配體交換技術(shù)，將經(jīng)典自組裝單分子層（SAM）分子MeO - 2PACz錨定在PbS CQDs表面，形成PbS - SAM橋接層，并插入氧化鎳（NiOx）/SAM與CQD活性層間，構(gòu)建出全新的NiOx/SAM/PbS - SAM復(fù)合空穴傳輸層（HTL）。

這一創(chuàng)新結(jié)構(gòu)成效顯著，能有效鈍化埋層界面陷阱，減少電荷復(fù)合，增強(qiáng)空穴提取與傳輸能力。經(jīng)反復(fù)優(yōu)化，團(tuán)隊(duì)取得突破性成果，實(shí)現(xiàn)近14%的光電轉(zhuǎn)換效率（認(rèn)證值13.62%），大幅超越此前p - i - n型PbS量子點(diǎn)太陽能電池最高效率（9.70%），也超過了當(dāng)時(shí)n - i - p結(jié)構(gòu)的效率紀(jì)錄。

此外，該成果應(yīng)用前景廣闊。實(shí)驗(yàn)顯示，基于此結(jié)構(gòu)的p - i - n型器件可重復(fù)性佳，具備大規(guī)模生產(chǎn)潛力。將其作為窄帶隙子電池與鈣鈦礦等寬帶隙材料構(gòu)成單片疊層器件，有望提升疊層器件性能，為開發(fā)高效低成本光伏能源系統(tǒng)提供新思路。該團(tuán)隊(duì)的研究為光伏技術(shù)創(chuàng)新注入新動(dòng)力，指明了未來發(fā)展方向。

文獻(xiàn)信息

Redefining PbS Quantum Dot Photovoltaics: p-i-n Devices with Superior Efficiency and Reproducibility

Can Gao, Juncheng Zhu, Xiaobo Ding, Kunyuan Lu, Xin Wen, Lin Yuan, Yang Li, Leliang Song, Yu Yin, Guozheng Shi, Yuran Xiao, Lizhen Huang, Qing Shen, Zeke Liu, Wanli Ma

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202512933

- 產(chǎn)品咨詢及購(gòu)買請(qǐng)聯(lián)系我們 -