【研究背景】
胶体量子点（CQDs）是一种特殊的纳米材料被广泛探索发光二极管（LED）、光检测器和光伏（PV）器件。最近，PbSe CQD作为光伏器件的潜在吸收材料出现，对应的硒化铅CQD太阳能电池具有超过在单结器件的Shockley–Queisser极限效率（31％）的潜力。然而，尽管具有如此吸引人的特性，但是所获得的PbSe CQD太阳能电池的PCE仍然较低，这主要是由于低的空气稳定性和薄膜制造过程中缺陷的产生。PbSe中的这些陷阱/缺陷状态导致复合损失并阻碍电荷传输，这最终限制了器件的开路电压（VOC）和填充因子（FF）。
【成果简介】
近日，华中科技大学何俊刚、陈超和武汉工程大学刘治田团队通过原位Cl-和Cd2+离子钝化合成了高质量的PbSe CQD。然后，进行溶液相配体交换方法，最后一步旋涂法成膜。X射线光电子能谱（XPS）、红外光响应和超快瞬态吸收（TA）表征表明所获得的PbSe CQD膜具有较少的陷阱态。采用PbSe CQD制造的最佳PV器件效率可达10.68％，比先前的效率记录（9.2％）高16％。此外，该设备显示40天的显著存储和8小时的照明稳定性。这种新颖的策略可以提供在低成本和高性能红外光电器件中使用PbSe CQD的替代途径。该成果近日以题为“Lead Selenide (PbSe) Colloidal Quantum Dot Solar Cells with >10% Efficiency”发表在知名期刊Adv. Mater.上。
