基于巨型InP量子点的、具有超过100纳米斯托克斯位移的高效串联发光太阳能聚光器

《The Journal of Physical Chemistry Letters》：Highly Efficient Tandem Luminescent Solar Concentrators with a Stokes Shift Exceeding 100 nm Based on Giant InP Quantum Dots

提高铟磷量子点光稳定性的掺杂机制与性能研究，采用碘化物前驱体制备的Mn掺杂InP/ZnS巨量子点（14.3 nm）具有101 nm斯托克斯位移和83% PLQY，经1000小时老化（60℃/90%湿度/蓝光）仍保持80%发光效率，组装的LSCs在模拟日光下实现3.62%外光效和3.06%功率转换效率，为环保型光生伏特器件提供新思路。

　　

磷化铟（InP）胶体量子点（QDs）具有优异的光学性能，但在发光太阳能聚光器（LSCs）中存在自吸收损失的问题。通过掺杂Mn²⁺可以解决这一问题。前驱体中的卤化物离子对掺杂效率有显著影响：碘化物的电负性较低，会降低其与表面阳离子的结合能，从而在合成过程中促进热脱附，并增强量子点的壳层生长及Mn²⁺的掺入。使用碘化物前驱体制备的Mn:InP/ZnS巨量子点（直径14.3纳米）具有101纳米的斯托克斯位移（Stokes shift）和83%的光致发光量子效率（PLQY），这得益于较低的晶格失配。这些量子点在老化条件下（60°C、90%湿度、蓝光）使用1000小时后仍能保持80%的初始发光强度，显示出极佳的稳定性。由此制备的LSCs在模拟日光（100 mW/cm²）下的外部光学效率为3.62%，功率转换效率为3.06%，代表了基于InP的LSCs的最高性能水平，进一步凸显了其在环保型太阳能聚光技术中的潜力。