A estratégia de estabilização de superfície de pontos quânticos oferece eficiência e estabilidade em células solares de última geração

Uma equipe de pesquisa propôs uma nova estratégia de estabilização de superfície que maximiza a estabilidade e a eficiência, reduzindo efetivamente os defeitos na superfície dos pontos quânticos de perovskita.

As vantagens dos pontos quânticos de perovskita incluem não apenas boas propriedades optoeletrônicas, mas também produção em massa com um processo de fabricação simples usando uma solução. É por isso que muitos estudos foram conduzidos para aplicar pontos quânticos de perovskita em dispositivos optoeletrônicos de próxima geração. Para aplicar pontos quânticos de perovskita a dispositivos optoeletrônicos, é necessário um processo de troca de ligantes, que reduz a distância entre os pontos quânticos e, assim, melhora a condutividade.

No processo tradicional de troca de ligantes, uma fina película de pontos quânticos de perovskita é tratada com ligantes iônicos dissolvidos em um solvente polar. Durante este processo, no entanto, o solvente polar danifica a superfície dos pontos quânticos e resulta numa ligação fraca entre os ligantes iônicos e os pontos quânticos, o que por sua vez leva a muitos defeitos na superfície dos pontos quânticos.

Embora muitos ligantes diferentes capazes de reduzir o número de locais defeituosos durante o processo de troca de ligantes tenham sido introduzidos para resolver este problema, todos eles não foram capazes de ir além da ampla estrutura que utiliza ligantes iônicos dispersos em um solvente polar.

Neste contexto, uma equipa de investigação liderada pelo Professor Jong-min Choi do Departamento de Ciência e Engenharia Energética, DGIST, desenvolveu com sucesso uma nova abordagem que protege a superfície dos pontos quânticos com solventes não polares e introduz ligandos covalentes para reduzir significativamente. defeitos na superfície dos pontos quânticos. Isso permitiu que a equipe de pesquisa desenvolvesse células solares de pontos quânticos de perovskita, demonstrando alta eficiência e estabilidade a longo prazo.

O professor Jong-min Choi, do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia, DGIST, disse: “Ao contrário dos solventes polares tradicionais, os solventes não polares protegeram melhor a superfície dos pontos quânticos, o que produziu menos defeitos, e os ligantes covalentes contribuíram muito para reduzir defeitos em a superfície dos pontos quânticos. No futuro, gostaríamos de nos concentrar mais na pesquisa do controle da superfície dos pontos quânticos e contribuir para a comercialização de materiais aplicáveis.”

Este estudo foi conduzido em colaboração com a equipe de pesquisa do professor Young-hoon Kim na Universidade Kookmin e liderado por Sang-hun Han e Ga-young Seo, que são alunos combinados de mestrado e doutorado. programa na DGIST.

Os resultados do estudo foram Publicados em Ciência Avançada.

Fornecido pelo Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk