半導體膠體量子點（QD）因其獨特的特性，如尺寸可調(diào)的帶隙和多激子產(chǎn)生等，在光伏領域備受關注。近年來，膠體鈣鈦礦量子點（PeQD）在表面改性和成分調(diào)節(jié)方面取得了顯著進展，將量子點太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）提升至超過18％，相比傳統(tǒng)的硫化鉛量子點（PbS QD）的13%有了重大改進。然而，基于量子點的太陽能電池在大規(guī)模生產(chǎn)中仍面臨可擴展性挑戰(zhàn)，主要因為耗時的逐層沉積和固態(tài)配體交換過程。盡管導電PeQD墨水的設計有助于簡化制造過程，但PeQD的離子性質(zhì)和動態(tài)表面使得其表面修飾更加不可控，導致缺陷形成和材料降解。因此，當前面臨的挑戰(zhàn)是同時合成出超穩(wěn)定、鈍化良好且高導電性的PeQD油墨。
在這里，蘇州大學功能納米與軟物質(zhì)研究院馬萬里、袁建宇團隊演示了一種順序酰化配位方案，包括胺輔助配體去除和路易斯堿配位表面修復，以合成導電 APbI3膠體鈣鈦礦量子點(PeQD) 油墨，該油墨可實現(xiàn)一步法PeQD 薄膜沉積無需額外的固態(tài)配體交換。所得的 PeQD 薄膜表現(xiàn)出均勻的形貌、增強的電子耦合、更有序的結(jié)構(gòu)和均勻的能量。基于窄帶隙 FAPbI3 PeQD 的太陽能電池實現(xiàn)了 16.61% 的冠軍效率，超過了使用其他 QD 墨水和逐層工藝獲得的值。導電 PeQD 墨水與使用刮刀涂層技術(shù)的大面積器件制造兼容，速度高達 50?mm?s?1。相關成果以“Conductive colloidal perovskite quantum dot inks towards fast printing of solar cells”為題發(fā)表在《Nature Energy》上，第一作者為張旭良博士。
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