唧唧堂名校科研介绍2014-06-24 1:48 PM

纳米‘点’ 会从现有的太阳能电池中脱颖而出吗?

自然材料杂志最近指出,一种新型的太阳能敏感纳米粒子将让太阳能板的工作效率变得更高的。 这种被称为胶体量子点的新型固体光敏感量子颗粒将可能成为更加廉价灵活的太阳能电池,更好的气体传感器,红外激光器以及红外发光二极管等等。


这些微小的胶体量子点主要通过两种半导体来收集太阳光:在电子中丰富的N型半导体,以及在电子中不丰富的P型半导体。 一直以来,太阳能收集面临的问题是,一旦暴露在空气中,N型材料将和氧原子结合放弃他们的电子并最终变成P型材料。


博士后研究员宁志军,TED 教授以及他们的同事开发了一种新型的量子点N型材料,这种材料即使暴露于空气也不会和氧院子进行结合。 同时维持N型和P型材料的稳定不仅能够提高光吸收的效率,也将人类带入了能够最佳利用光和电性能的光电器件的世界。对大部分人来说,这这意味着更高级的气象卫星,遥控器,通信卫星以及污染检测仪。


“这是一种材料的创新,用这种新材料我们将可以开发新的器件结构” 宁志军说,“在保持高效和空气稳定这两点上,碘几乎和这些太阳能电池是绝配,从来没有人证明过这一点。”  宁志军的新型N型和P型混合材料将太阳能转换的效率提高到了百分之八,几乎是至今为止所报告的最好结果。


但是性能的改进只是一个开始,这种强大的小圆点可以和油墨混合并涂抹或者打印在很薄很柔软的表面上,比如屋面瓦。这将大大降低太阳能发发电的成本。


“胶体量子点器件领域需要进一步地提升绝对性能以及能量转换的效率” TED教授说,“这个领域发展非常快,并且一直保持快速发展,但是我们还需要将性能带到商业应用的高度。”


这项研究同时与Dalhoousie大学 , King Abdullah 大学,以及华中科技大学合作


论文原文:
材料物理学论文<空气稳定的n型胶体量子点的固体>,2014年6月发表于<Nature Materials>。 

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