2023年諾貝爾化學獎授予發現量子點并進行研究的美國的Moungi G.Bawendi、Louis E Brus和俄羅斯的Alexei l.Ekimov。量子點(pqd)是納米大小的微細粒子,為了體現真實的色彩,被廣泛使用在lcd、oled等顯示屏上。
最近伊朗科學家發現,量子點也可用于鈣鈦礦太陽能電池,光電轉換效率接近30%。伊朗伊斯蘭阿扎德大學正在研究量子點的潛力,以提高太陽能電池的性能。
與染料敏化太陽能電池一樣,鈣鈦材料也覆蓋在電荷傳導空心支架上,作為光吸收劑使用。伊朗研究小組開始用轉換效率14%的cspbi3量子點cspbi3進行實驗。它由銦錫氧化物基板、氧化錫(sno2)電子傳送層、pcbm和cspbi3量子點混合的光吸收劑、ptb聚合物、鉬三氧化物(moo3)以及金制成的燈泡膠片組成。
研究小組希望通過考慮材料的比例、沉積過程、石墨烯等納米粒子以及不同三明治材料的沉積等多種技術,改變cspbi3的性能。分析結果顯示,光吸層材料的帶隙在1~1.7 ev之間,電子親和力在3.7~4 ev之間。他們還評估了電子和空穴移動率對電池性能的影響,并發現空穴移動率對性能有很大的影響。
研究組發現,要想制造高效的量子點太陽電池,需要具有高電子移動性的吸收層,其厚度在100納米到350納米之間。研究表明,在優化版本中,這種鈣鈦礦電池的潛在功率轉換效率為29.88%。
研究小組認為新的研究可以幫助其他人員研究cspbi3材料,可以制造高效、穩定、大規模、柔軟的鈣鈦量子點太陽能電池。
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鉭鈦共摻雜氧化銦電極:構建低缺陷、高透過率的鈣鈦礦/硅四端疊層太陽能電池

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