高效率倒置结构量子点太阳能电池

jinguizi

       胶体量子点（QDs）由于其优异的光吸收和发射特性，带隙可调性和溶液加工性，已经应用于太阳能电池、发光二极管、光电探测器等光电子器件等领域。PbS量子点在红外区域的强吸收特性使其成为制造全光谱串联太阳能电池有力的候选者，这是提高太阳能电池效率超过Shockley-Queisser极限的有效策略。基于倒置结构的高效PbS胶体量子点（QD）太阳能电池已经很久没出现在我们视野中了，主要是由于其 瓶颈是在照明侧构建有效的p-n异质结，并且平滑的带对齐以及没有严重的界面载流子复合。

           近日，上海科技大学宁志军助理教授（通讯作者）团队探讨了溶液加工的氧化镍（NiO）作为p型层和具有碘化物配体的硫化铅（PbS）量子点作为n型层在光照侧建立p-n异质结。通过插入一层以1,2-乙二硫醇作为配体的轻掺杂p型量子点来有效地禁止在界面处的界面载流子复合，实现器件的电压改善。基于这种梯度器件结构设计，倒置结构异质结PbS量子点太阳能电池的效率提高到9.7％，比以前的最高效率高出一倍。相关成果以题为“Highly Efficient Inverted Structural Quantum Dot Solar Cells”发表在Advanced Materials上。