双羧酸桥联PbS量子点作为空穴传输层提升ZnO纳米线-PbS量子点异质结太阳能电池的空气稳定性

为解决PbS量子点太阳能电池(PbS QDSCs)的空气稳定性问题，研究人员创新性地采用富马酸(fumaric acid)作为空穴传输层(HTL)配体。相比传统乙二硫醇(EDT)，该双羧酸配体在保持能级结构的同时显著提升空穴迁移率，使电池在初始效率相当的情况下展现出更优异的空气稳定性。这一突破为量子点光伏器件的环境耐受性提供了新策略。

　　

在追求更稳定的量子点光伏器件研究中，科学家们设计了一种基于双羧酸配体的创新方案。以富马酸(fumaric acid)修饰的PbS量子点(QDs)作为空穴传输层(HTL)，成功构建了ZnO纳米线-PbS量子点异质结太阳能电池。与常规乙二硫醇(EDT)体系相比，这种双羧酸配体不仅保持了理想的能级匹配，还将空穴迁移率提升至新高度。

性能测试显示，新型器件在保持初始光电转换效率的同时，其空气稳定性显著提升。深入分析揭示，这得益于更低的串联电阻和更高的并联电阻协同作用——前者促进电荷传输，后者抑制载流子复合。这种"双电阻调控"机制使器件在环境条件下展现出前所未有的工作稳定性，为量子点光伏技术的实际应用扫除关键障碍。

配体工程(ligand engineering)的创新突破，不仅为量子点太阳能电池(QDSCs)提供了新型空穴传输材料(HTM)，更开辟了通过分子设计调控器件界面特性的新思路。图示中清晰呈现了双羧酸配体桥接量子点的分子结构及其在异质结中的高效电荷传输路径。