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科学家探索量子点太阳能电池的商业可行性

2021-02-19 09:30:05 【东智精密】   来源: 微锂电     阅读

导读:最近量子点手艺以种种形式吸引了光伏研究职员的大量关注。而随着效率已经越过15%的大关,社会各界最先关注限制量子点太阳能电池在商业情况中可行性的其他因素。德国的科学家研究了影响差别量子点质料的降解机制;并建议将稳固性测试尺度化,以实现效果的可比性。

德国科学家探索量子点太阳能电池的商业可行性

险些整整一年前,澳大利亚昆士兰大学的科学家们展示了一种效率为16.6%的量子点太阳能电池,该大学纳米质料中央主任将这一成就称为 “现实上是量子点太阳能电池手艺成为令人激动的远景和具有商业可行性之间的区别。”

这一效率成就,以及推动凌驾20%的现实途径的开发,使得科学家们最先思索这一手艺在实验室情况之外的远景。对量子点太阳能电池(QDSCs)的研究已经扩大了重点,将影响质料在商业情况中的性能的许多其他因素纳入其中。科学家们所使用的大多数QDSC质料都可以很容易地适用于低成本、大批量的生产手艺。而且,能够轻松地将质料调整到差别的带隙,为器件设计提供了进一步的时机。然而恒久稳固性仍然是一个挑战。

量子点质料在袒露于情况空气中时,经常会氧化并损失性能,而且对温度升高、湿度和其他安装在室外情况中的条件也很是敏感。与其他电池层和质料发生不希望发生的反映也会给QDSC器件设计者带来问题。

德国德累斯顿理工大学的科学家们揭晓了一篇新的论文《量子点太阳能电池的稳固性》揭晓在《先进能源质料》上,研究了阻碍三类常见QD质料的稳固性问题和降解机制。

该论文概述了在早期实验中视察到的基于铅卤化物和卤化铅过氧化物的量子点质料以及无铅量子点的降解效应。对于每种质料,他们概述了主要的已知稳固性问题以及最近的希望和潜在的解决方案。

他们诠释道:“虽然每种质料都有自己的庞大性,但该小组能够对影响QDSC的稳固性问题得出大致的结论。这三种质料在降解的基本缘故原由上都有许多共性。氧气和水等情况因素,也包罗温度升高或高强度的照明,都市降低QDSCs的寿命。除了这些外部因素外,QDs的内在特征以及它们与光伏器件中存在的其他质料的相互作用也可以作为降解的缘故原由。”

该小组发现迄今为止,QDSC的稳固性测试一直是零星生长的,重点是差别的因素。然而,缺乏一个尺度化的要领来评估QDSCs的稳固性,限制了却果在整个领域的适用性。

该小组诠释说:“为相识决这个问题,我们提出了两种简朴的稳固性测试(无压力和现实),我们信赖这可以提高效果的可比性、可靠性和可重复性,并勉励科学界接纳这些要领。”

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