長期以來，硫化鉛膠體量子點（PbS-CQD）太陽能電池的性能一直受限于傳輸層界面缺陷。傳統上，1,2-乙二硫醇（EDT）作為空穴傳輸層（HTL）材料，在PbS-CQD太陽能電池的固態配體交換過程中扮演著重要角色。然而，由于配體交換過程中反應速率過快以及EDT與長鏈油酸之間的鏈長不匹配問題，HTL薄膜中常常產生裂紋缺陷，進而影響了電池的整體性能。

為解決這一問題，南京郵電大學的孫斌教授和張磊教授帶領其研究團隊，創新性地引入了乙酸乙酯（EA）作為溶劑調控策略的一部分，將其與乙腈（ACN）混合使用，以減緩配體交換速率。通過EA的輔助，研究團隊成功制備了裂紋更少、質量更高的HTL薄膜，陷阱密度顯著降低，從2.26 × 10^-3降低到1.85 × 10^-3 cm^-3。這一改進不僅顯著提高了開路電壓（VOC）達27.5毫伏，還將光電轉換效率（PCE）從11.01%提升至12.16%。

此外，與純ACN體系相比，采用EA/ACN體系制備的器件表現出更低的界面電荷轉移電阻（從1638 Ω降低至更低值，具體數值可根據實驗數據填寫），這進一步證實了界面電荷轉移效率的提高，從而促進了PCE的提升。這些性能的提升可以歸因于配體交換速率的減慢和薄膜中裂紋數量的減少。

綜上所述，通過將EA引入ACN溶劑中，研究團隊成功優化了配體交換過程，促進了固體量子點在致密界面上的均勻分布，從而獲得了裂紋更少、質量更高的HTL薄膜。因此，EA輔助的器件在性能上表現出顯著優勢，包括更低的缺陷密度、更高的開路電壓和更高的功率轉換效率。這一方法為構建高性能PbS膠體量子點太陽能電池提供了一種有效且通用的策略，具有重要的學術價值和實際應用前景。

Solvent Engineering in Ligand Exchange of the Hole Transport Layer Enables High-Performance PbS Quantum Dot Solar Cells

• Xiao Liu，

• Zeyao Han，

• Defei Yuan，

• Yong Chen，

• Ziqi Lu，

• Li Zhang，

• Yang Liu，

• Lilei Hu，

• Bin Sun

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