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(資料圖)

金屬鹵化物鈣鈦礦量子點(PQDs)，特別是甲脒三碘化鉛(FAPbI?)量子點，因其理想的光學(xué)性能和穩(wěn)定的相結(jié)構(gòu)，在高效率太陽能電池中備受關(guān)注。然而，實現(xiàn)FAPbI?量子點理想的膠體分散性和電荷傳輸仍具挑戰(zhàn)。

本文蘇州大學(xué)袁建宇等人報道了一種高效的原位熵配體工程策略，使用雙(2-乙基己基)磷酸酯(DEHP)來提升有機-無機雜化FAPbI?量子點的分散性和電荷傳輸性能。DEHP的支鏈2-乙基己基尾部增加了構(gòu)型熵，改善了溶劑相互作用和膠體穩(wěn)定性。此外，其磷酸頭錨定基團表現(xiàn)出更強的結(jié)合強度，增強了表面鈍化并減少了量子點核間相互作用。

通過優(yōu)化熵配體的添加，DEHP封端的量子點表現(xiàn)出高膠體穩(wěn)定性和良好的光學(xué)性能，使量子點太陽能電池實現(xiàn)了18.68%的功率轉(zhuǎn)換效率(認(rèn)證值18.23%)，并提升了穩(wěn)定性。我們相信這些發(fā)現(xiàn)為金屬鹵化物量子點的設(shè)計與合成提供了重要見解，有助于構(gòu)建適用于光電器件的高質(zhì)量薄膜。

研究亮點：

效率突破：認(rèn)證效率達(dá)18.23%通過DEHP熵配體工程，量子點太陽能電池實現(xiàn)18.68%的最高效率(認(rèn)證18.23%)，是目前報道的最高效率之一，彰顯該策略在提升器件性能方面的強大潛力。

熵配體設(shè)計兼具分散性與傳輸性DEHP的支鏈結(jié)構(gòu)顯著增加構(gòu)型熵，提升量子點在溶液中的分散性與膠體穩(wěn)定性;其強錨定磷酸頭基團有效鈍化表面缺陷，增強電荷傳輸，克服傳統(tǒng)線性配體在“分散性-傳輸性”之間的權(quán)衡難題。

Huang, H., Zhao, C., Zhang, X. et al. In-situ entropic ligand engineering enables high-efficiency quantum dot solar cells. Nat Commun (2025).

https://doi.org/10.1038/s41467-025-67340-0