内置电荷量子点或可提高太阳电池电池效率50%
由
意风 于 2011年6月28日 22:15 发表
量子点可以利用红外辐射来转化为电能。但是,量子点又提高了光生载流子(photocarriers)重组,降低了光电流。出于这个原因,直到现在,采用量子点提高光伏效率,一直局限于几个百分点。

(左)量子点结构示意图(中)不同掺杂水平条件下太阳电池比较图 (右)量子点结构电势3D图
由马里兰美国陆军研究实验室(US Army Research Laboratory)、Buffalo大学和美国空军科学研究办公室(Air Force Office of Scientific Research,AFOSR/NE)研究人员组成的研究团队研究发现,给量子点充电,可采用选择性的点间(interdot)掺杂。在他们的实验中,研究人员比较了几种掺杂水平,结果为光伏效率提高4.5%、30%和50%。
下一步研究者计划进一步研究在更高掺杂水平条件下该效应的互相作用情况。根据实验结果,掺杂没有出现饱和迹象,研究人员据此预测,进一步提高掺杂水平能够进一步提升光电转换效率。该研究成果适用于大量采用量子点和纳米晶体的光电设备,如聚合物塑料电池和染料敏化多孔金属氧化物Gratzel电池。相关研究成果已经发表在《Nano Letters》上[1]。
[1] Kimberly A. Sablon, John W. Little, Vladimir Mitin, Andrei Sergeev, Nizami Vagidov, and Kitt Reinhardt. Strong Enhancement of Solar Cell Efficiency Due to Quantum Dots with Built-In Charge. Nano Lett., Publication Date (Web): May 5, 2011.