中国北京航空航天大学的研究人员设计了一种基于钙钛矿量子点(PDQ) 的太阳能电池，据报道其功率转换效率超过 16%。

研究员张晓亮表示，目前这种电池面临的最大挑战是器件光伏性能和运行稳定性较差。如果能让量子点太阳能电池足够稳定并符合商业标准，我们坚信这种类型的太阳能电池非常有前景，并且与其他太阳能电池相比具有竞争力。

对于电池的制造，研究小组将PQD 的前体工程与共价型碘化物三甲基碘化硅 (TMSI) 的表面和化学剥离处理 (CST) 技术相结合。据称，这改善了 PQD 固体的取向，同时减少了它们固有的表面缺陷。

学者们认为，碘化物的存在能够在很大程度上降低PQD 的表面陷阱态，从而抑制陷阱辅助的非辐射复合。他们还将亲核三辛基膦 (TOP) 添加到基于 TMSI 的粗 PQD 溶液中。

科学家说，我们认为 TOP 和 PQD 之间的相互作用可以被视为化学剥离过程。结果表明，与基于 TMSI·TOP 的 PQD 相比，基于 TMSI·TOP 的 PQD 尺寸减小，尺寸分布更窄。

研究人员在标准光照条件下对太阳能电池进行了测试，发现该器件的效率为 16.25%，开路电压为 1.23 V，短路电流密度为 17.73 mA cm - 2， 填充因子为 0.745 。

他们表示，由于TMSI·TOP 基 PQD 的高质量和富含碘的表面，细胞也表现出良好的稳定性。PQDSCs 光伏性能的提高可归因于 PQD 固体内的电荷载流子传输的促进和陷阱辅助电荷载流子复合的显着减少，这分别源于 PQD 固体的高取向和 PQD 表面化学的改善。

他们在“用于高效太阳能电池的高度定向钙钛矿量子点固体”中描述了电池技术，该文章最近发表在Advanced Materials上。

张说，现阶段没有估算成本。然而，与其他太阳能电池相比，这种太阳能电池的制造相对容易，并且与可扩展的制造方法兼容，例如使用卷对卷喷涂或印刷技术。

基于钙钛矿的量子点对从事光伏工作的研究人员特别有吸引力，因为它们已经证明了超过 16% 的效率。它们的潜在优势包括高性能、缺陷少、稳定性更好、制造方法简单、易于调节以吸收光谱的不同部分，以及使用更环保的溶剂进行生产。然而，要完全理解 PQD 并实现其中的一些优势，还需要做很多工作。