因独特的光电特性、可溶液操控性及显著的多激子产生效应，胶体量子点成为一类重要的新型太阳能材料。采用胶体量子点的太阳能电池有望突破Shockley–Queisser极限（33%）而达到44%的能量转换极值，因此胶体量子点太阳能电池已经成为量子点及太阳能研究的热点。目前普遍采用的胶体量子点材料为PbS，由于其表面钝化却不太理想，严重制约了在各种光电器件中的应用。光电信息学院微电子学系张道礼教授领导的胶体量子点研究团队一直致力于量子点的制备及其器件应用的研究。最近，该团队张建兵老师在美国国家可再生能源实验室作访问学者期间，提出了一种新的制备PbS量子点的方法，该方法可实现良好的表面钝化，并将电池效率提高到6.5%。相关研究成果“Diffusion-Controlled Synthesis of PbS and PbSe Quantum Dots with in Situ Halide Passivation for Quantum Dot Solar Cells”发表于美国化学学会旗下期刊《ACS Nano》（过去五年影响因子12.524）。
该研究利用原位钝化及非热注入技术制备出了单分散的PbS量子点。相较于传统方法制备的量子点，这些PbS量子点展现出了更高的发光量子效率和更好的稳定性，将促进其在各种光电器件中的应用，如发光二极管、光探测器等。此外，该研究还从实验上验证了此方法用于大规模生产的可能性。在深入研究量子点生长机理的基础上，这种新的制备技术被成功地扩展到PbSe量子点，制备出了在空气中异常稳定的样品。一般来说，PbSe量子点对空气非常敏感，其器件的开发利用均是在惰性氛围中进行。然而，采用新方法制备的PbSe量子点，研究人员首次实现了在空气中制作且工作的PbSe量子点太阳能电池，为胶体量子点太阳能电池的发展开辟了一条新的途径。
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