【量子點的混合物可以提高太陽能電池】

明道

【量子點的混合物可以提高太陽能電池】

 

 

混合量子點

在西班牙的研究人員已經推出了一個新的方式來擴大在太陽能電池中的電荷載體的壽命。

該技術涉及到兩種不同的量子點，這可以使用低成本的解決方案，處理技術創建的集合體。

據研究人員介紹，該方法可用於提高太陽能電池的性能 - 即使是那些光伏材料，具有相對較差的光電特性的基礎上。

解決方案的處理的無機太陽能電池是由通過澱積層的量子點 - 半導體 - 膠態懸浮液中的小塊。

該設備已示多的承諾，因為它們可以在很寬的光譜波長吸收光。

這是由於電子帶隙的量子點中的事實，即可以通過簡單地改變的點的大小，在一個大的能量範圍內調諧。他們也產生相對便宜。

然而，只有有限數目的材料已在這種類型的太陽能電池利用。

當光被吸收的太陽能電池，它可以釋放對電荷載體（電子和空穴），為足夠長的時間，穿越的移動設備，它們可以在其中成為一個有用的電流必須忍受。

問題是，只有極少數的材料 - 鉛或鎘量子點的兩個常見的例子 - 有載流子的壽命足夠長的時間。

避免有毒元素

但是，鉛和鎘基量子點的基礎上有毒元素，因此，我們的研究人員正在積極尋找其他更安全的材料，即使它們的光電特性是較差的 - 但我們需要的器件結構，以適應一個有用的方式，耶拉西莫斯Konstantatos的Institut deCiències的Fotoniques解釋說：“在巴塞羅那，誰領導了這項最新的研究成果。

konstantatos的團隊創建“大量納米異質結”在一個太陽能電池的設備組成的p-型和n-型半導體。

這兩種材料進行混合，在這樣一種方式，當暴露在陽光下時，光生電子 - 空穴對，然後通過兩個非常不同的路徑，這降低了它們的機會重組，能夠在納米級和旅行沿器件分離。

該器件包括p型硫化鉛量子點和n型畢2泗3量子點（見圖）納米複合材料組成的混合物。

此混合物純Bi 2泗3量子點層之間夾持-輸送電子和塊孔-的PbS量子點層，它具有相反的輸運性質。

要確定的相對有效性的混合層，該小組還提出了“雙層器件”，突然兩種類型的量子點之間的交界處。

Konstantatos和他的同事發現，大部分的納米異質結器件的功率轉換效率被認為是4.8％左右，值是3倍以上的雙層器件用鋒利的路口。

更長的壽命

工作的原因，這提高了效率，團隊成員奧雅納Rath和他的同事們著手的細胞暴露在不同的光強測量設備中的電荷載體的壽命。

雖然這兩個設備在低的光強度，在較高類似於太陽光的強度顯示很長的壽命，該裝置包含的載波與較短的壽命，因為電子和空穴結合以更快的速度在這裡。

在散裝納米異質結器件的載體上，另一方面，出現持續三次長於中的雙層結構，因為電子和空穴複合，在顯著速度較慢。

他說：“雖然我們的細胞是功率轉換效率仍稍低於硫化鉛量子點和n型二氧化鈦電極的基礎上的效率記錄設備，它的確可以證明的原則，Konstantatos說。

更重要的是，不像以前的研究，依賴於濺射氧化物的電子受體或高溫燒結，在500℃下，我們的技術工程，使用一個完全的解決方案為基礎的過程，並在低的溫度小於100℃ - 非可以忽略不計的優勢，為低成本的輥對輥製造。

結果描述在自然光子。

關於作者

百麗Dumé的特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jul/10/quantum-dot-mixture-could-boost-solar-cells