量子点(QDs)的光电特性对量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的性能有着至关重要的影响。目前,I-III-VI族量子点已成为高性能QDSCs中的主流光收集材料。然而,要在QDSCs中同时获得令人满意的捕光、电荷提取和电荷收集效率仍然是一个巨大的挑战。
近日,华南农业大学潘振晓教授首次采用阳离子/阴离子共合金化的方法制备了五元合金化的Zn-Cu-In-S-Se (ZCISSe) QDs,作为QDSCs中的捕光材料。
文章要点
1)研究人员通过简便的热注射法合成五元合金QDs,同时可以方便地调整其组成。五元QDs的关键光电性质,包括能带能量取向和缺陷陷阱态密度,可以通过调节化学成分来精准控制。
2)与以往报道的单阳离子或阴离子合金化的ZCISe和ZCISe QDSCs相比,ZCISSe五元QDs通过合理调节其组成,在捕光、电子提取和电荷收集效率之间实现了理想的平衡。
3)相应地,五元ZCISSe QDSCs的平均PCE为14.48%,认证效率为14.40%(JSC=25.51 mA cm−2,VOC=0.780 V,FF=0.724),刷新了QDSCs的新PCE记录。
Han Song, et al, Zn−Cu−In−S−Se Quinary “Green” Alloyed Quantum Dot- Sensitized Solar Cells with a Certified Efficiency of 14.4%, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202014723
https://doi.org/10.1002/anie.202014723