工程师设计和测试一类新的太阳能敏感纳米粒子

时间：2021-09-28 13:24:58 来源：

量子点图。

多伦多大学研究人员设计并测试了一种新的固体稳定光敏纳米颗粒，可能导致更便宜，更柔韧的太阳能电池。

思考邻居屋顶上的那些平坦的玻璃太阳能电池板是太阳能技术的巅峰？再想想。

多伦多大学的Edward S. Rogers Sr.电气计算机工程系设计并测试了一类新的太阳敏感纳米粒子，这些纳米粒子突出了我们目前考虑最先进的艺术品。

这种新型的固体稳定的光敏纳米粒子，称为胶体量子点，可能导致更便宜，更柔韧的太阳能电池，以及更好的气体传感器，红外激光器，红外发光二极管等。由博士宁博士宁（欧洲经委会）和教授Sargent（ECE）领导的研究于本周在自然材料中发表。

使用这些微小的胶体量子点收集阳光取决于两种类型的半导体：N型，其富含电子;和p型，电子在电子中差。问题？当暴露于空气时，N型材料与氧原子结合，放弃它们的电子，然后变成p型。宁和同事建模并展示了一种新的胶体量子点N型材料，在暴露于空气时不会结合氧气。

同时保持稳定的N-和P型层不仅提高了光吸收的效率，它开辟了一种新的光电器件的世界，这些设备的利用光线和电力的最佳特性。为您和我，这意味着更复杂的天气卫星，远程控制器，卫星通信或污染探测器。

“这是一种物质创新，这是第一部分，并且通过这种新材料，我们可以建立新的设备结构，”宁说。“碘化物几乎是这些量子太阳能电池的完美原子，具有高效率和空气稳定性 - 没有人已经表明过。”

Ning的新型混合动力N和P型材料在迄今为止报告的最佳结果中实现了高达8％的太阳能转换效率。

但是，基于Quantum-Dot的太阳能电池架构的开始，改善的性能只是一个开始。强大的小点可以混合到油墨中并涂漆或印刷到薄，柔性的表面上，例如屋顶瓦片，显着降低了数百万人的太阳能的成本和可访问性。

“胶体量子点光伏的领域需要对绝对性能或功率转换效率继续提高，”Sargent说。“该领域已快速移动，并保持快速移动，但我们需要努力使性能带来商业令人信服的水平。”

该研究是与Dalhousie University进行的合作进行的，Abdullah科技大学和华中科技大学。

出版物：志金宁，等，“空气稳定的N型胶体量子点固体”，自然材料，2014; DOI：10.1038 / NMAT4007

图像：多伦多大学

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