开发多样化的光伏器件架构对提升光电转换效率(PCE)及实现与其他光伏材料的高性能叠层集成至关重要。尽管n-i-p结构在PbS胶体量子点(CQD)太阳能电池发展中占主导地位，但p-i-p结构的效率长期滞后，限制了其进一步发展。
本研究苏州大学马万里、刘泽柯和卢坤媛等人通过配体交换将经典自组装单分子层(SAM)分子MeO-2PACz锚定在PbS CQD表面，形成PbS-SAM桥接层，并将其插入NiOx/SAM与CQD活性层之间，构建了NiOx/SAM/PbS-SAM复合空穴传输层(HTL)。该结构有效钝化埋层界面缺陷并增强空穴提取能力，使p-i-n结构PbS CQD太阳能电池的光电转换效率(PCE)突破至13.89%(认证值13.62%)，远超此前p-i-n结构的最高纪录(9.70%)，并超越n-i-p结构的当前最高效率(13.40%)。
此外，p-i-n结构展现出优异的可重复性，为未来应用(如与钙钛矿等宽禁带材料集成，作为单片叠层器件的窄禁带子电池)提供了稳定可扩展的平台。
文章亮点：
效率突破：p-i-n结构PbS量子点太阳能电池认证效率达13.62%，创该类型器件最高纪录，并首次超越传统n-i-p结构的性能标杆(13.40%)。
界面创新：通过SAM分子桥接层技术，实现埋层界面缺陷的精准钝化，显著提升空穴传输效率，为量子点光伏器件架构优化提供新范式。
工业潜力：p-i-n结构展现出卓越的环境耐受性与工艺可重复性，为低成本、大规模量产及叠层器件集成(如与钙钛矿结合)奠定基础。
C. Gao, J. Zhu, X. Ding, et al. “ Redefining PbS Quantum Dot Photovoltaics: p-i-n Devices with Superior Efficiency and Reproducibility.” Adv. Mater. (2025): e12933.
https://doi.org/10.1002/adma.202512933
