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胶体量子点:提高下一代太阳能电池技术效率
2019-04-04 14:17:24 来源: 】 浏览:次 评论:0

 

 来自多伦多大学、阿卜杜拉国王科技大学和宾州州立大学的研究人员共同研发出了基于胶体量子点(CQD)的转换效率最高的太阳能电池。

(译/Laven)来自多伦多大学、阿卜杜拉国王科技大学和宾州州立大学的研究人员共同研发出了基于胶体量子点(CQD)的转换效率最高的太阳能电池。

这项成果发表在Nature Materials的最新一期。

量子点是一种可以吸收光然后将光转化成能源的半导体纳米粒子。这些粒子可以喷涂到各种表面,包括塑料。这使得太阳能电池的生产成本更低且更耐用。

在多伦多大学举行加拿大纳米技术研究讲座的Ted Sargent教授表示:“我们研究出了如何将这种钝化材料压缩至最小。”

这个领域面临的一个重要挑战是如何在便利和性能间达到平衡。理想的设计是,将量子点紧紧地结合在一起。量子点间的距离越大,转化效率越低。

但量子点的表面通常覆盖了一层有机分子,厚度在一两毫微米左右,这对纳米级的设计而言,体积太大了。而有机分子又是形成胶体的重要成分,这就使得量子点被喷涂在其他表面上。

为了解决这个问题,研究人员想到了用无机配体将量子点结合在一起,而占的空间更小。这样可以同样实现胶体特性,却不需要使用体积较大的有机分子。

该研究团队展示了胶体量子点太阳能电池的最大电流和最高转换效率。这些性能得到了美国国家可再生能源实验室所认可的外部实验室Newport的证实。

这项研究证明了无机配体在构造实际器件中的作用,这种表面化学有助于开发高效稳定的量子点太阳能电池,也会对其它利用胶体纳米晶的电子和光电器件产生影响,芝加哥大学的Dmitri Talapin教授表示。

基于这项研究成果,多伦多大学和阿卜杜拉国王科技大学达成了一项技术授权协议,MaRS Innovations为中间人,这将使这项技术实现全球商业化。


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