La stratégie de stabilisation de surface des points quantiques offre à la fois efficacité et stabilité aux cellules solaires de nouvelle génération
a) Spectres FT-IR et b) PL des solides PQD coiffés par OA/OLA et échangés par un ligand, respectivement. Les encarts en b présentent des photographies de chaque solide PQD sous irradiation UV. Spectres d’absorbance UV-vis et photographies de c) solides PQD coiffés par OA/OLA et d) échangés par un ligand avant et après stockage dans des conditions d’humidité relative sévères de 50 à 60 % d’humidité relative. e) Illustration schématique de la procédure conventionnelle d’échange de ligands. Crédit: Science avancée (2023). DOI : 10.1002/advs.202301793
Une équipe de recherche a proposé une nouvelle stratégie de stabilisation de surface qui maximise la stabilité et l’efficacité en réduisant efficacement les défauts de la surface des points quantiques de pérovskite.
Les avantages des points quantiques de pérovskite incluent non seulement de bonnes propriétés optoélectroniques, mais également une productibilité en masse avec un processus de fabrication simple utilisant une solution. C’est pourquoi de nombreuses études ont été menées pour appliquer les points quantiques de pérovskite aux dispositifs optoélectroniques de nouvelle génération. Pour appliquer des points quantiques de pérovskite à des dispositifs optoélectroniques, un processus d’échange de ligand est nécessaire, ce qui réduit la distance entre les points quantiques et améliore ainsi la conductivité.
Dans le processus traditionnel d’échange de ligands, un mince film de points quantiques de pérovskite est traité avec des ligands ioniques dissous dans un solvant polaire. Cependant, au cours de ce processus, le solvant polaire endommage la surface des points quantiques et entraîne une faible liaison entre les ligands ioniques et les points quantiques, ce qui entraîne à son tour de nombreux défauts à la surface des points quantiques.
Bien que de nombreux ligands différents capables de réduire le nombre de sites défectueux au cours du processus d’échange de ligands aient été introduits pour résoudre ce problème, tous n’ont pas pu dépasser le cadre large qui utilise des ligands ioniques dispersés dans un solvant polaire.
Dans ce contexte, une équipe de recherche dirigée par le professeur Jong-min Choi du Département des sciences et de l’ingénierie énergétiques de la DGIST a développé avec succès une nouvelle approche qui protège la surface des points quantiques avec des solvants non polaires et introduit des ligands covalents pour réduire considérablement défauts à la surface des points quantiques. Cela a permis à l’équipe de recherche de développer des cellules solaires à points quantiques à base de pérovskite démontrant un rendement élevé et une stabilité à long terme.
Le professeur Jong-min Choi du Département des sciences et de l’ingénierie énergétiques de la DGIST a déclaré : « Contrairement aux solvants polaires traditionnels, les solvants non polaires protègent mieux la surface des points quantiques, ce qui produit moins de défauts, et les ligands covalents contribuent grandement à réduire les défauts dans ” La surface des points quantiques. À l’avenir, nous aimerions nous concentrer davantage sur la recherche sur le contrôle de la surface des points quantiques et contribuer à la commercialisation des matériaux applicables. ”
Cette étude a été menée en collaboration avec l’équipe de recherche du professeur Young-hoon Kim à l’Université Kookmin et dirigée par Sang-hun Han et Ga-young Seo, étudiants en maîtrise et doctorat combinés. programme à la DGIST.
Les résultats de l’étude ont été publiés dans Science avancée.
Plus d’information:
Sanghun Han et al, Solides de points quantiques de pérovskite stabilisés via des ligands covalents non polaires dispersables dans un solvant, Science avancée (2023). DOI : 10.1002/advs.202301793
Fourni par l’Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk
Citation: La stratégie de stabilisation de surface des points quantiques offre à la fois efficacité et stabilité dans les cellules solaires de nouvelle génération (31 octobre 2023) récupéré le 31 octobre 2023 sur
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