科学家在量子点太阳能电池效率方面取得重大突破 刷新世界纪录

作者:光伏协会    浏览:7    发布时间:2020-2-19 20:34:21

据外媒New Atlas报道,微小的半导体点足够小以利用量子力学的怪异性,在太阳能方面具有很大的潜力。这些灵活、便宜的量子点可代替传统的硅用作光伏材料,有望带来许多好处,但它们将太阳光转换为能量的效率尚不是其中之一。研究此问题的科学家日前取得了重大突破,其开发的量子点太阳能电池比此前的世界纪录高出近25%,并使柔性、透明太阳能电池的想法更近了一步。

量子点太阳能电池具有被制造成薄、轻、柔性的薄膜的能力,这些薄膜可以从太阳产生电能,因此,量子点太阳能电池已经成为该领域科学家真正关注的焦点。但是,它们远远落后于标准太阳能电池的20%左右的效率,但科学家们现在已在逐步缩小差距。

由美国国家可再生能源实验室(NREL)创下的量子点太阳能电池转换效率的先前记录为13.4%。澳大利亚昆士兰大学的科学家现已取得了重大进步,创下16.6%的新世界纪录,并通过独立测试进行了验证。

“我们的效率比以前的世界纪录提高了近25%,这很重要,”领导这项研究的王连舟(音译)教授说道。“这实际上是量子点太阳能电池技术令人兴奋的'前景'与商业可行之间的区别。”根据该团队的说法,其他量子点的表面可能非常粗糙且不稳定,这会阻碍其效率。他们通过一种新的制造技术克服了这一问题,该技术为他们的新型量子点提供了新的特性来克服这些缺陷。

Wang告诉《新地图集》,“我们有意控制了量子点上的表面功能化学物质,从而开发了一种新的表面工程方法,不仅可以稳定量子点,还可以保持电子通过(电流)的平滑路径。”

根据王连舟和其团队的说法,这些效率水平开启了一些令人兴奋的可能性。由于这些量子点具有柔韧性,并且可以以成本有效的方式大规模打印,因此,通过进一步的工作,它们可以采用透明蒙皮的形式,该蒙皮可以叠放在飞机、汽车和房屋上以发电。现在,他们将继续通过开发该技术以完成这些目标。

王连舟表示:“将来,我们将进一步提高量子点太阳能电池的效率,扩大太阳能电池在柔性和透明基板上的打印技术,以用于建筑窗户、可穿戴电子设备,并将量子点的应用扩展到LED等其他领域。”

这项研究发表在《自然能源》杂志上。