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專家開發量子點雙層太陽電池 可吸收不可見光
更新時間:2011-07-19 點擊次數:1618

加(jia)拿大多(duo)倫多(duo)大學(xue)電氣(qi)與(yu)計算機工程教授Ted Sargent領導的(de)研究(jiu)小組研發(fa)(fa)出了一種(zhong)膠(jiao)體量(liang)子(zi)點(colloidal quantum dots,CQD)雙(shuang)層太(tai)陽電池,制備成分為吸(xi)光(guang)納米粒子(zi),稱為量(liang)子(zi)點。其不(bu)但可(ke)以(yi)吸(xi)收可(ke)見光(guang),也可(ke)以(yi)吸(xi)收不(bu)可(ke)見光(guang),理論轉化(hua)效率(lv)可(ke)高達42%,超過現有普通(tong)太(tai)陽電池31%的(de)理論轉化(hua)率(lv)。相關(guan)研究(jiu)論文發(fa)(fa)表在Nature Photonics上。

量子(zi)點(dian)已經被看作是一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)很有前途的(de)(de)方法,可(ke)(ke)以(yi)制(zhi)備低成(cheng)本太陽電(dian)(dian)池(chi),因為這(zhe)些(xie)粒子(zi)可(ke)(ke)以(yi)噴涂到各種(zhong)(zhong)(zhong)表面。但是,基于(yu)這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)技(ji)術的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)效率太低,難以(yi)實用。而(er)多倫多大學研(yan)究人(ren)員(yuan)研(yan)發(fa)的(de)(de)雙層(ceng)太陽電(dian)(dian)池(chi)中,一(yi)層(ceng)量子(zi)點(dian)經調制(zhi)可(ke)(ke)以(yi)捕捉(zhuo)可(ke)(ke)見光,而(er)另一(yi)層(ceng)捕捉(zhuo)紅外光。研(yan)究人(ren)員(yuan)還引入一(yi)個過渡層(ceng),構成(cheng)成(cheng)分(fen)包含四種(zhong)(zhong)(zhong)薄(bo)膜狀的(de)(de)不同(tong)金(jin)屬氧化(hua)(hua)物,這(zhe)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)方法可(ke)(ke)以(yi)減少層(ceng)間(jian)電(dian)(dian)阻(zu)。他們選擇透明的(de)(de)氧化(hua)(hua)物用于(yu)這(zhe)一(yi)層(ceng),使光線(xian)可(ke)(ke)穿(chuan)過它們,到達底層(ceng)電(dian)(dian)池(chi)。

研(yan)(yan)究(jiu)人員(yuan)目前研(yan)(yan)制的這(zhe)種太陽(yang)電池轉(zhuan)化效率(lv)為4.2%。Sargent教授指出,這(zhe)種方法可(ke)用(yong)于制造3層(ceng)甚(shen)至4層(ceng)太陽(yang)電池。該小組(zu)的目標(biao)是在5年(nian)內實現效率(lv)超過10%,之(zhi)后不斷提(ti)高(gao)。

賓夕法(fa)尼亞州(zhou)立大學(xue)化學(xue)教授John Asbury指出(chu),因為能(neng)夠制(zhi)成多層量子(zi)點太陽(yang)電池(chi),多倫多大學(xue)的(de)團隊將理論效率從30%提(ti)高到40%以上。但(dan)是,要研制(zhi)接近這一效率的(de)任何尺度太陽(yang)電池(chi),都需要消除束(shu)縛態問題(ti)。

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