近日，華北電力大學李美成&北京低碳清潔能源研究院Ying Zhao團隊提出一種原位、非侵入式的表面配體更新策略，通過同時調控酯類分子的酰基和烷氧基片段，實現量子點間電子耦合增強與晶格畸變抑制的協同調控，器件最終實現17.66%的光電轉換效率，認證效率達到17.07%，為無機量子點光伏器件中的前列效率。相關成果發表于Energy Environment Science期刊，并被評選為EES期刊封面文章。

原文導讀

無機CsPbI?鈣鈦礦量子點在下一代光伏技術中具有巨大的應用潛力。然而，在量子點合成后的電荷傳輸優化過程中存在相互制約的問題：較溫和的反應條件難以充分去除量子點表面原有的絕緣性配體，而反應活性過高又容易造成組分流失和晶格畸變。

為了解決這一難題，研究團隊通過引入相較傳統單酰基具有雙倍摩爾當量和更強配位能力的乙酰乙酰基，在堿性環境下，可以顯著促進量子點表面原有長鏈油酸根配體被水解產生的短鏈乙酸根物種取代。其配體取代程度提高至傳統體系的1.52倍，同時不會明顯擾動量子點表面組分。這種長鏈油酸根向短鏈乙酸根的高效替換能夠縮短量子點之間的距離，從而顯著增強量子點間的電子耦合。另一方面，引入苯氧基能夠引導水解反應生成酚類物種。與傳統水解產生的醇類副產物相比，酚類物種具有更低的極性和更弱的表面吸附能力，因此能夠有效抑制CsPbI?框架的正交晶格畸變，并促進量子點形成更加均勻的face-up擇優取向。最終，采用乙酰乙酸苯酯（phenyl acetoacetate）作為配體交換促進劑制備的CsPbI?量子點太陽電池表現出顯著降低的陷阱輔助復合以及更加高效的電荷提取。器件最終實現17.66%的光電轉換效率，認證效率達到17.07%，為無機量子點光伏器件中的前列效率。

文章鏈接

DOI: 10.1039/d6ee02756c

Ying Zhao, Meicheng Li; Synergistic coupling enhancement and distortion suppression enable 17.7%-efficient CsPbI3 quantum dot solar cells. Energy Environ. Sci. 2026; DOI: 10.1039/D6EE02756C

配置推薦

文中基于CsPbI?量子點太陽電池（PQD）的PL Mapping和FLIM圖像（Figs. 4a-b）由北京卓立漢光儀器有限公司的OmniFluo-FLIM熒光壽命成像顯微鏡獲取得到。從圖中可看到，EAA/KOH樣品相比，PhAA/KOH處理過的樣品表現出更均勻的熒光發射分布，這很大程度上與納米晶體聚集程度降低有關。而EAA/KOH處理過的樣品出現的聚集現象很可能是由于乙醇副產物在量子點表面產生的極化效應所引起的。

OmniFluo-FLIM通過對樣品進行微觀尺度下的熒光強度成像和熒光壽命成像，可以對PQD均勻性進行表征，從而為工藝優化提供相應數據支撐。

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