2026 article

In Situ Sulfur‐Supplementation Toward Efficient PbS Quantum Dot Photovoltaics for Tandem Applications

Afei Zhang, Yi-Xiang Wang, Salman Ali, Gomaa Mohamed Gomaa Khalaf, Xinzhao Zhao, Michael Wang, Chris Cheng, Jianbing Zhang, Kun Xu, L Wang, Hsien‐Yi Hsu, Haisheng Song, Mingyu Li

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Le résumé fourni par la source

ABSTRACT Efficient narrow‐bandgap PbS quantum dot (QD) solar cells are promising candidates for bottom subcells in multi‐junction tandem photovoltaics. However, solution‐phase ligand exchange inevitably disrupts surface stoichiometry by introducing sulfur vacancies and excess lead iodide (PbI 2 ), which could act as non‐radiative recombination sites and ion migration pathways. Herein, we develop an in situ sulfur‐supplementation strategy utilizing N,N ‐Diphenylthiourea (DPTU). In the butylamine‐mediated alkaline environment, DPTU releases sulfide ions that spontaneously repair sulfur vacancies and scavenge excess PbI 2 . Driven by the significant difference in solubility product constants between PbS and PbI 2 in N,N ‐Dimethylformamide, this process produces stoichiometric PbS ink with suppressed defect density. Combined with vacuum‐assisted annealing, the 0.95 eV PbS QD devices achieve a record efficiency of 14.34% and a silicon‐filtered efficiency of 1.56%, with excellent near‐infrared photodetector performance and aging stability. Furthermore, optimized PbS devices contributed additional efficiencies of 6.37%, 2.56%, and 2.22% beneath 1.77, 1.26, and 1.77/1.26 eV perovskite filters, respectively. This work offers a robust in situ bulk passivation strategy to suppress vacancy defects and ion migration in PbS QD photovoltaics, paving the way for their application in high‐performance tandem solar cells.

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Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref: In Situ Sulfur‐Supplementation Toward Efficient PbS Quantum Dot Photovoltaics for Tandem Applications
Date Crossref: 01/05/2026
Éditeur: Wiley
Type: journal-article

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Où se fait cette recherche

Henan University of Technology pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics pays non établi dans la notice
Structure de recherche
National Research Institute of Astronomy and Geophysics Helwan, Égypte (code pays fourni par la source)
Structure de recherche
China National Petroleum Corporation (China) pays non établi dans la notice
Entreprise
Huazhong University of Science and Technology pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
City University of Hong Kong pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
CNPC USA Corporation Center Katy Texas USA pays non établi dans la notice
Institution
School of Energy and Environment &amp pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure

Henan University of Technology, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics et National Research Institute of Astronomy and Geophysics (Helwan, Égypte), avec 5 autres affiliations. Pays d’affiliation : Égypte.

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