加拿大研制出膠體量子點(diǎn)太陽能電池

由加拿大多倫多大學(xué)Jiang Tang和Ted Sargent等教授率領(lǐng),包括沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)、美國賓夕法尼亞州立大學(xué)研究學(xué)者在內(nèi)的國際科研團(tuán)隊(duì),使用無機(jī)配位體替代有機(jī)分子來包裹量子點(diǎn)并讓其表面鈍化(不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，研制出了迄今轉(zhuǎn)化效率最高(達(dá)6%)的膠體量子點(diǎn)(CQD)太陽能電池。這項(xiàng)研究發(fā)表于近期的《自然材料(Nature Materials)》期刊。

吸光納米粒子量子點(diǎn)是納米尺度的半導(dǎo)體，能捕捉光線并轉(zhuǎn)化為能源,可被用于制造比硅基太陽能電池更便宜、更經(jīng)久耐用的太陽能電池。為解決將量子點(diǎn)更緊密結(jié)合,提高轉(zhuǎn)化效率的問題，學(xué)者們利用次納米級原子的配位體在每個(gè)量子點(diǎn)周圍包裹了一單層原子，使量子點(diǎn)成為非常緊密的固體以節(jié)省空間,并通過緊密封裝剔除電荷陷阱——電子陷入的位置。

量子點(diǎn)緊密地結(jié)合在一起以及消除電荷陷阱，雙管齊下使電子能快速且平滑地通過太陽能電池。美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室委派的實(shí)驗(yàn)室證實(shí)，新研制出的膠體量子點(diǎn)太陽能電池不僅電流達(dá)到了最高值，高達(dá)6%的整體能量轉(zhuǎn)化效率也創(chuàng)下了紀(jì)錄。多倫多大學(xué)已經(jīng)和沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)簽署了科技授權(quán)協(xié)議，將推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)全球商業(yè)化。