近日，我校化学学院钟新华教授课题组在量子点太阳电池领域再次取得重大突破，将去年由该课题组创造的量子点敏化太阳电池光电转换效率(η)记录6.67%提升到7.04%，相关研究成果“High-Efficiency ‘Green’ Quantum Dot Solar Cells” 在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上发表（http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/ja504310w）。该工作主要由博士研究生潘振晓在赵珂、王靳等协助下完成。

        近年来，半导体纳米材料（量子点）由于其优异的光电性能，在光电转换领域引起人们日益增强的兴趣，并有潜力发展成为外量子效率超过100%的第三代太阳电池。遗憾的是目前被广泛采用的量子点材料中，大部分都含强毒性重金属元素Cd或Pb，这无疑制约了其商业应用价值，而不含Cd、Pb的“绿色”量子点材料所组装的电池效率大多低于3%。因此，开发高性能不含Cd、Pb“绿色”量子点太阳电池对其商业应用至关重要，同时在技术上也是一个严峻的挑战。基于“绿色”材料的理念，该课题组设计合成了CuInS2 (CIS)量子点，并通过阳离子交换途径，在CIS量子点表面径向生长宽能带ZnS壳层构筑出CuInS2/ZnS (CIS-Z)核/壳结构量子点，以减少量子点的缺陷态。这样可以抑制、降低光生电子发生在缺陷态的复合，从而提高电池的光电压、光电流，并最终提高电池效率。实验结果表明，基于CIS-Z量子点太阳电池的η值可从CIS量子点电池的5.05%提高到7.04%（官方认证效率为6.66%），这一数字不仅是所有类型“绿色”量子点太阳电池η值的新纪录，同时也是所有量子点敏化太阳电池η值的新纪录。所有论文评审人对该工作的重要性（significance）、创新性（novelty）均给出了最高的评价（Top 5%）。

        在包括我校田禾院士团队、西班牙Jaume I 大学Bisquert及日本Electro-Communications大学Qing Shen课题组的大力支持和帮助下，钟新华教授课题组近三年来在QDSC领域开展了系统、深入的研究工作，并取得了一系列创新的研究成果。开发的胶体量子点在TiO2介孔膜上高负载、均匀沉积技术被加拿大纳米技术首席科学家多伦多大学Edward Sargent 教授在Chem. Rev. (2014, 114, 863)上评价为“提高QDSC效率的最直接途径”。通过量子点合成过程中组分、结构调控，控制量子点电子分布、钝化缺陷态、抑制电子复合等途径和手段，该课题组创造并保持着目前QDSC转换效率纪录，获得了包括我校陈国荣，中科院王鹏、戴松元、孟庆波及美国Standford大学S. F. Bent、美国Saint Dame大学P. Kamat、以色列A. Zaban等在内的太阳电池专家的认同和肯定。