半导体胶体量子点（QD）因其独特的特性，如尺寸可调的带隙和多激子产生等，在光伏领域备受关注。近年来，胶体钙钛矿量子点（PeQD）在表面改性和成分调节方面取得了显著进展，将量子点太阳能电池的功率转换效率（PCE）提升至超过18％，相比传统的硫化铅量子点（PbS QD）的13%有了重大改进。然而，基于量子点的太阳能电池在大规模生产中仍面临可扩展性挑战，主要因为耗时的逐层沉积和固态配体交换过程。尽管导电PeQD墨水的设计有助于简化制造过程，但PeQD的离子性质和动态表面使得其表面修饰更加不可控，导致缺陷形成和材料降解。因此，当前面临的挑战是同时合成出超稳定、钝化良好且高导电性的PeQD油墨。

在这里，苏州大学功能纳米与软物质研究院马万里、袁建宇团队演示了一种_{顺序酰化配位方案，包括胺辅助配体去除和路易斯碱配位表面修复，以合成导电 APbI3胶体钙钛矿量子点(PeQD) 油墨，该油墨可实现一步法PeQD 薄膜沉积无需额外的固态配体交换}。所得的 PeQD 薄膜表现出均匀的形貌、增强的电子耦合、更有序的结构和均匀的能量。基于窄带隙 FAPbI₃ PeQD 的太阳能电池实现了 16.61% 的冠军效率，超过了使用其他 QD 墨水和逐层工艺获得的值。导电 PeQD 墨水与使用刮刀涂层技术的大面积器件制造兼容，速度高达 50 mm s⁻¹。相关成果以“Conductive colloidal perovskite quantum dot inks towards fast printing of solar cells”为题发表在《Nature Energy》上，第一作者为张旭良博士。

小结：本文报道了一种高效的SACP方法，通过添加功能胺(DPA)和路易斯碱(TPP)去除绝缘配体并分散FAPbI₃ PeQD，制备导电PeQD油墨。采用一步涂覆取代冗余的LbL方法，生产出更致密均匀的PeQD薄膜。表征和DFT模拟显示，这种薄膜具有低陷阱密度、有序组装、高电导率和均匀的能量景观。由此制备的FAPbI₃ PeQD太阳能电池实现了16.61%的PCE和14.05%的大面积器件效率，并且表现出优异的稳定性。这种PeQD油墨在大面积刀片涂层中的出色兼容性，为高通量工业光伏应用铺平了道路。

文章来源：高分子科学前沿

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