韓國蔚山科學(xué)技術(shù)院科學(xué)家借助新配體交換技術(shù)吧兔,合成出基于有機(jī)陽離子的鈣鈦礦量子點(PQD)议慰,開發(fā)出迄今能效最高的量子點太陽能電池。這種新型太陽能電池即使儲能兩年多,效率仍不變,表現(xiàn)出非凡的穩(wěn)定性髓界。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·能源》雜志兵正。
量子點是半導(dǎo)體納米晶體,尺寸從幾納米到幾十納米不等梢纫〗严酰科學(xué)家可根據(jù)顆粒大小控制其光電性能。PQD具有卓越的光電特性汤浊,只需簡單噴涂或使用溶劑邓晃,無需在襯底上生長,制造過程簡單且高效砚皆,因此引發(fā)極大關(guān)注纤票。
但用量子點制造太陽能電池需要借助一種配體交換技術(shù),以減少量子點之間的距離旦良。配體交換是一種將大分子(如配體受體)結(jié)合到量子點表面的過程猪攀。在這方面,PQD面臨極大挑戰(zhàn)侵俗,包括在替代過程中锨用,其晶體和表面會出現(xiàn)缺陷等。因此隘谣,目前PQD太陽能電池的最高效率為16%增拥。
在最新研究中,團(tuán)隊采用了基于烷基碘化銨的配體交換策略寻歧,用具有良好太陽能利用率的有機(jī)PQD替代配體掌栅,制造出具有缺陷可控的量子點光活性層。在此基礎(chǔ)上開發(fā)的量子點太陽能電池能效高達(dá)18.1%码泛。美國國家可再生能源實驗室認(rèn)定其為迄今已知能效最高的量子點太陽能電池猾封。即使儲能兩年多,這種新型電池的性能也保持不變弟晚,具有非凡的穩(wěn)定性忘衍。
研究團(tuán)隊指出,以前對量子點太陽能電池的研究主要采用無機(jī)PQD卿城。最新研究解決了與有機(jī)PQD相關(guān)的問題枚钓,未來有望催生更多量子點太陽能電池新產(chǎn)品。