Квантовые точки — это, по сути, крошечные круглые полупроводниковые кристаллы, которые невероятно эффективно поглощают и излучают свет. Цвет света, с которым они взаимодействуют, можно установить, изменив их размер, что делает их полезными в технологиях отображения или в качестве датчиков.
Но где они могут оказаться наиболее полезными, так это в солнечных батареях . Большинство коммерческих солнечных элементов изготавливаются из объемных материалов в качестве светособирающего слоя, что означает, что вся поверхность поглощает волны одинаковой длины. Но с помощью квантовых точек вы можете иметь несколько размеров, ориентированных на разные части спектра, что повышает потенциальную эффективность. В качестве дополнительного бонуса они дешевы и просты в изготовлении, и их даже можно превратить в распыляемый раствор.
Для нового исследования исследователи из UNIST немного изменили рецепт, чтобы улучшить технологию. Солнечные элементы с квантовыми точками, изготовленные из органических материалов, обладают самой высокой теоретической эффективностью, но, к сожалению, они страдают от дефектов, которые делают их менее стабильными при солнечном свете и погоде, что не идеально подходит для устройств, предназначенных для пребывания на солнце в течение всего дня. Чтобы обойти эту проблему, эти солнечные элементы обычно изготавливаются из неорганических материалов, но это ограничивает их эффективность, говорит команда.
Команда UNIST создала квантовые точки из органического перовскита и разработала новый метод их прикрепления к подложке, который позволил размещать точки ближе друг к другу. Это позволило повысить эффективность до рекордного уровня в 18,1% по сравнению с 16,6% в 2020 году . Этот рекорд был независимо признан Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL), которая постоянно ведет график сравнения эффективности различных технологий.
Более того, новые солнечные элементы были гораздо более стабильными. Они сохраняли свою эффективность в течение 1200 часов при нормальных условиях и 300 часов при повышенной температуре 80 °C (176 °F). Они показали себя так же хорошо после двух лет хранения.
Солнечным элементам на квантовых точках еще предстоит пройти долгий путь, чтобы догнать обычные кремниевые солнечные элементы, последние имеют полувековую фору и быстро приближаются к своему теоретическому максимальному КПД. Между тем, квантовые точки появились в лабораториях только примерно с 2010 года, когда их эффективность составляла менее 4%. Наряду с повышением эффективности, недорогое и простое производство должно помочь масштабировать технологию и сделать более широкий спектр фотоэлектрических поверхностей.опубликовано econet
по материалам https://newatlas.com
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание - мы вместе изменяем мир! © econet
Добавить комментарий