基于硫化铅量子点的多功能同步优化战略实现高性能钙钛矿太阳电池

近年来,钙钛矿电池材料的研发得到了快速发展。然而，一些不可避免的问题仍然阻碍着器件性能与稳定性的进一步提升，同时也延缓了其商业化进程，其中包括由于存在大量缺陷而导致的低质量电荷传输层在电子迁移率方面的表现不尽如人意，以及器件对太阳光谱的不充分吸收致使钙钛矿太阳电池的性能无法得到进一步提升，同时也造成了开路电压的严重损失，不匹配的能级结构也使得载流子复合的概率大大增加，较差的稳定性也同样是一个不可忽略的重要因素。

近日，上海交通大学物理与天文学院太阳能研究所沈文忠教授研究组在【Advanced Functional Materials 33, 2213963 (2023)】发表了采用基于硫化铅量子点的多功能同步优化策略实现效率超过23%的高稳定性平面钙钛矿太阳电池。

通过自主制备与钙钛矿具有相似结构且吸收系数高、带隙可调、生产成本低的硫化铅量子点，不仅对电子传输层进行缺陷改善，同时以疏水支链为配体的稀土掺杂硫化铅量子点薄膜作为器件的近红外吸收层和空穴传输层，进一步实现了同步数据流优化传输的策略。

多功能同步优化的策略极大地提升了器件的各项光伏参数，电池的光电转换效率达到23.27%。这是近年来使用硫化铅量子点进行优化的钙钛矿太阳电池的最高效率。优化后的未封装电池可保持长期湿度、光照以及热稳定性。在研究中，研究人员利用钙钛矿太阳电池作为一个整体，通过改变钙钛矿材料的晶格结构来调整其性能。

（编辑：银川站长网）

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