在环保型Ag2Se胶体量子点中实现的高效多激子生成

《Nano Letters》：Superior Multiple Exciton Generation in Ecofriendly Ag2Se Colloidal Quantum Dots

多重激子生成Ag?Se量子点低阈值高效91%逆Auger过程光电器件可持续光伏

　　

多重激子产生（Multiple Exciton Generation, MEG）或载流子倍增现象是指一个高能光子能够产生两个电子-空穴对或激子，这一现象在提升光电器件的转换效率方面具有巨大潜力。目前，高效实现MEG主要依赖于含有有毒重金属元素的胶体纳米晶体，而环保且性能优异的替代材料仍难以获得。在本研究中，我们发现低毒性的Ag₂Se胶体量子点（Colloidal Quantum Dots, CQDs）具有优异的MEG特性：其触发阈值接近能隙能量的两倍（约2.26电子伏特），并且根据标准模型计算，其转换效率可高达约91%。非平衡态动力学分析表明，得益于Ag₂Se CQDs中稀疏的态密度，高效的MEG过程能够延长激子群体的积累时间，并通过逆奥格（Inverse Auger）过程实现。结合其可溶液加工性和接近1电子伏特的理想能隙，Ag₂Se CQDs有望成为可持续、灵活的第三代光伏材料的理想候选者。