NML：量子点作为晶体生长种子在两步法制备的钙钛矿太阳能电池中的应用

有机 - 无机杂化卤化铅钙钛矿已成为高效太阳能电池的一种有前途的材料，但与结晶和缺陷相关的挑战限制了其性能和稳定性。

本研究 北京理工大学魏静、李红博南方科技大学Jiantao Wang和王湘麟等人 探讨了使用钙钛矿量子点（QDs）作为结晶种子，以提高 FAPbI3 钙钛矿薄膜的质量并改善钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能。我们证明，CsPbI3 和 CsPbBr3 量子点有效地引导了结晶过程，形成了具有优先取向的更大晶体，特别是 (001) 和 (002) 晶面，这与降低的缺陷密度相关。这种种子介导的生长策略使得 PSCs 的功率转换效率（PCE）分别达到了 24.75% 和 24.11%，而对照器件的基准效率仅为 22.05%。此外，采用量子点处理的钙钛矿薄膜制备的器件表现出显著的稳定性，在模拟阳光照射 1000 小时后，仍能保持超过 80% 的初始 PCE，相较于对照器件有了显著改善。详细的光电表征表明，量子点处理的器件中非辐射复合减少，电荷传输增强。

这些发现突显了量子点作为改善钙钛矿结晶、晶面取向和整体器件性能的强大工具的潜力，为提高 PSCs 的效率和稳定性提供了一条有前途的途径。

要点

1. 量子点引导晶体生长
   量子点作为结晶种子，引导钙钛矿生长成尺寸更大的晶体，并沿 (001) 和 (002) 晶面优先生长，降低缺陷密度。
2. 器件性能提升
   CsPbI3 和 CsPbBr3 量子点分别使器件 PCE 提升至 24.75% 和 24.11%。
3. 器件稳定性提高
   采用量子点处理的器件在 1000 小时模拟阳光照射后，仍能保持 80% 以上的初始 PCE，比对照器件的稳定性表现出显著优势。
4. 光电性能改善
   详细的光电表征表明，采用量子点处理的器件非辐射复合减少，电荷传输增强。
5. 结晶质量优化
   量子点的引入显著提高了钙钛矿薄膜的结晶质量，为高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了新的策略。
   
   

Liu, H., Jin, G., Wang, J. et al. Quantum Dots Mediated Crystallization Enhancement in Two-Step Processed Perovskite Solar Cells. Nano-Micro Lett. 17, 169 (2025).

https://doi.org/10.1007/s40820-025-01677-5

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