《電子技術(shù)應(yīng)用》
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量子點(diǎn)新方法制造低成本太陽能電池

2011-12-08

  太陽能發(fā)電必須具備更高的效率和更低的成本才能與化石燃料發(fā)電相抗衡,。目前硅基太陽能電池的太陽能領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù),,但其高成本阻礙了硅基太陽能電池的廣泛應(yīng)用。使用無機(jī)納米晶體或量子點(diǎn)的太陽能電池成本更低,,但其轉(zhuǎn)化效率又不夠高,。

  以色列理工學(xué)院的研究人員研究出了一種在量子點(diǎn)中生成電場的新方法,更適合用來制作高能效的納米晶體太陽能電池,。

  在Nature Materials 10月9日發(fā)行的報(bào)告中,,以色列理工學(xué)院的Nir Tessler教授及同事描述了他們是如何調(diào)整量子點(diǎn)的電氣性能,,然后在太陽能電池模型中測試其性能的。

  量子點(diǎn)是一種尺寸極小的半導(dǎo)體納米顆粒,,所以基于量子力學(xué)的考量,,能存在于量子點(diǎn)中的電子能量是很有限的。由量子點(diǎn)的尺寸所決定的能量水平反過來也決定了能隙,。通過控制量子點(diǎn)尺寸,,就可以方便地調(diào)節(jié)能隙寬度,而不用改變材料或制作工藝,。量子點(diǎn)太陽能電池是太陽能電池研究的一個(gè)新興領(lǐng)域,,使用了量子點(diǎn)作為光伏材料,而不是硅,、CIGS或CdTe,。

  鑒于其特別的電子特性,納米晶體或量子點(diǎn)是一種很有前景的用于低成本高效率太陽能電池制作的材料,,Tessler說,。量子點(diǎn)的尺寸與其光吸收性緊密相關(guān),所以通過改變量子點(diǎn)的尺寸就能提高其在太陽能電池中的光吸收率,。

  但是,,量子點(diǎn)必須有效地共享電子,這一直是很難控制的,。以色列理工學(xué)院的研究發(fā)明了一個(gè)新方法將電荷帶入量子點(diǎn)中。

  Tessler及同事通過使用兩種不同的有機(jī)分子包裹量子點(diǎn),,從而在量子點(diǎn)中生成強(qiáng)大的電場,。

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