界面调控是实现高效电荷转移的重要手段，对有机/无机钙钛矿太阳能电池的性能具有重要影响，因此需要对钙钛矿层与空穴传输层之间的能级匹配进行合理的设计与优化。

最近，iChEM研究人员、复旦大学化学系和先进材料实验室的王忠胜教授课题组和郑耿锋教授课题组针对这一科学问题，制备了一系列荧光发射波长可调（515—655nm）的甲胺溴碘化铅（CH₃NH₃PbBr_3-xI_x）量子点，并通过在钙钛矿层（CH₃NH₃PbI₃）和空穴传输层（Spiro-OMeTAD）之间插入CH₃NH₃PbBr_3-xI_x量子点进行界面调控。研究发现，利用CH₃NH₃PbBr_0.9I_2.1量子点，可显著促进界面电荷转移，提升钙钛矿太阳能电池的效率。相关结果以“Enhancing perovskite solar cell performance by interface engineering using CH₃NH₃PbBr_0.9I_2.1 quantum dots”为题，发表在J. Am. Chem. Soc.上（ J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b04519）。

在实验中，通过调节CH₃NH₃PbBr_3-xI_x中Br/I的比例，可得到5nm以下，尺度均匀，且荧光发射波长和价带位置可调的量子点。其中，具有CH₃NH₃PbBr_0.9I_2.1组成的量子点的价带位置位于钙钛矿层和空穴传输层之间，可加速激子的分离和空穴的抽取，使太阳能电池的填充因子、短路光电流和能量转换效率显著提高。如果引入能级不匹配的CH₃NH₃PbBr₃和CH₃NH₃PbBr_1.2I_1.8量子点，则导致电池效率降低。进一步降低Br/I的比例，合成了CH₃NH₃PbBr_0.7I_2.3量子点和CH₃NH₃PbBr_0.4I_2.6量子点，发现其稳定性会大幅降低，引入界面后电池效率也会降低。

该工作还进一步研究了将一系列CH₃NH₃PbBr_3-xI_x量子点分散掺杂在钙钛矿层中的光伏性能，发现体相掺杂后电池的效率都出现了不同程度的降低，进一步证明了能级不匹配的掺杂对钙钛矿电池性能的消极影响，突出了界面调控的重要性。

原文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b04519