【塗層量子點，優越的太陽能電池】

明道

【塗層量子點，優越的太陽能電池】

 

 

塗層停止電子被困

研究員在多倫多大學在加拿大和沙特阿拉伯的KAUST太陽能電池，膠體量子點（CQD）薄膜，有破紀錄的7％的效率。

這是近40％的效率比以前的設備基於CQDs的最好。

CQDs半導體粒子的大小只有幾個納米。

它們可以在溶液中合成，表示顆粒的薄膜可以沉積迅速和有條不紊 - 正如塗料或油墨可以是柔性或剛性基板的範圍內。

可作為廉價，高效的無機太陽能電池組件的光吸收CQDs。

在太陽能電池中，高能量的光子撞擊光伏材料可以產生激發電子和空穴（電荷載體）具有至少等於或大於帶隙的材料的能量。

的使用CQDs作為光伏材料的優點是，它們吸收光的波長譜。

這是可能的，因為一個CQD的帶隙可以被調整在一個大的能量範圍內，通過簡單地改變的納米顆粒的大小。

被困的電子

有一個障礙，但是 - 納米粒子在裸露的表面，結果可以成為“陷阱”，其中電子不約而同地卡住高的表面積與體積之比。

這意味著，電子和空穴的重組，而不是被掃分開，以產生有用的電流。

其結果是減少的由CQD膜的設備的效率。在多倫多愛德華·薩金特領導的一個小組可能現在已經想出了一個解決這個惱人的問題。

CQD薄膜表面鈍化研究人員已經成功地使用氯的解決方案，他們加入到合成量子點的解決方案後，立即被所有暴露表面完全覆蓋。

我們採用氯原子，因為他們是足夠小，滲透到所有的角落和縫隙以前負責CQD薄膜的表面質量差，薩金特說。

研究小組隨後旋轉在玻璃基板上覆蓋著透明導體投CQD解決方案。

接著，有機鏈接程序使用一起綁定的量子點。

非常緻密的膜，納米粒子吸收的日照量更大的結果的過程中的最後一步。

提高吸收

我們的的混合鈍化計劃採用氯原子較差CQD薄膜表面質量相關的電子數量減少的陷阱，同時確保該薄膜是密集和高吸收的有機連接的感謝，薩金特說。

電子光譜測量證實，電影中幾乎沒有任何電子陷阱，他補充說。

同步輻射X射線散射測量亞納米分辨率在KAUST科學家進行佐證的事實，電影高度密集和含有緊密排列的納米粒子。

目前市場上的大多數太陽能電池重結晶材料，薩金特說，但我們的工作表明，輕，多功能的材料，如CQDs可能成為這些傳統技術具有成本競爭力，我們的研究結果也鋪平了道路廉價的光伏可以製作在柔性襯底上，例如，使用輥對輥製造（報紙印刷在大批量生產中的相同的方式）。

探索新材料

該小組目前正在尋找更高的效率進一步減少電子陷阱CQD電影。

事實證明，有許多有機和無機材料有可能被用來在這樣的混合鈍化計劃，補充說：薩金特，所以查不到電子陷阱如何降低到最低限度，將是一件好事。

研究人員說，他們也有興趣使用不同大小的量子點層，使多結太陽能電池，它可以在一個更為廣泛的光的波長吸收。

這項研究是描述在“ 自然-納米技術“。

作者簡介

Belle DUME的是一個特約編輯nanotechweb.org的

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/aug/20/coated-quantum-dots-make-superior-solar-cells