Солнечная батарея на квантовых точках

Солнечная батарея с квантовыми точками ( QDSC ) — это конструкция солнечной батареи используются , в которой квантовые точки в качестве захватывающего фотоэлектрического материала. Он пытается заменить сыпучие материалы, такие как кремний , селенид меди, индия, галлия ( CIGS ) или теллурид кадмия ( CdTe ). Квантовые точки имеют запрещенную зону , которую можно регулировать в широком диапазоне энергетических уровней, изменяя ее размер. В объемных материалах ширина запрещенной зоны определяется выбором материала (материалов). [1] Это свойство делает квантовые точки привлекательными для многопереходных солнечных элементов , где для повышения эффективности используются различные материалы за счет сбора нескольких частей солнечного спектра .
По состоянию на 2022 год КПД превышает 18,1%. [2] Солнечные элементы с квантовыми точками могут увеличить максимально достижимую термодинамическую эффективность преобразования солнечных фотонов примерно до 66% за счет использования горячих фотогенерированных носителей для создания более высоких фотонапряжений или более высоких фототоков. [3]
Фон
[ редактировать ]Концепции солнечных батарей
[ редактировать ]В обычном солнечном элементе свет поглощается полупроводником , образуя пару электрон-дырка (eh); пара может быть связана и называется экситоном . Эта пара разделена внутренним электрохимическим потенциалом (присутствует в pn-переходах или диодах Шоттки ), и возникающий поток электронов и дырок создает электрический ток. Внутренний электрохимический потенциал создается путем легирования одной части границы раздела полупроводника атомами, которые действуют как доноры электронов (легирование n-типа), а другой - акцепторами электронов (легирование p-типа), что приводит к образованию pn-перехода . Для генерации eh-пары необходимо, чтобы фотоны имели энергию, превышающую запрещенную зону материала. Фактически фотоны с энергией ниже запрещенной зоны не поглощаются, а фотоны с большей энергией могут быстро (в течение примерно 10 −13 s) термализовать края полосы, снижая выходную мощность. Первое ограничение снижает ток , а термализация снижает напряжение . В результате полупроводниковые элементы страдают от компромисса между напряжением и током (который можно частично устранить за счет использования нескольких переходов). Детальный балансовый расчет показывает, что этот КПД не может превышать 33%, если для солнечного элемента использовать один материал с идеальной запрещенной зоной 1,34 эВ. [4]
Ширина запрещенной зоны (1,34 эВ) идеального однопереходного элемента близка к запрещенной зоне кремния (1,1 эВ), что является одной из многих причин, по которым кремний доминирует на рынке. Однако эффективность кремния ограничена примерно 30% ( предел Шокли – Кейссера ). Можно улучшить однопереходную ячейку за счет вертикальной укладки ячеек с разной запрещенной зоной - это называется «тандемным» или «многопереходным» подходом. Тот же анализ показывает, что двухслойная ячейка должна иметь один слой, настроенный на 1,64 эВ, а другой на 0,94 эВ, что обеспечивает теоретическую производительность 44%. Трехслойная ячейка должна быть настроена на 1,83, 1,16 и 0,71 эВ с эффективностью 48%. Ячейка с «бесконечным слоем» будет иметь теоретический КПД 86%, а остальное будет объясняться другими механизмами термодинамических потерь. [5]
Традиционные методы получения (кристаллического) кремния не подходят для такого подхода из-за отсутствия возможности настройки запрещенной зоны. Тонкие пленки аморфного кремния , которые из-за смягчения требований к сохранению импульса кристалла могут достигать прямой запрещенной зоны и перемешивания углерода, могут настраивать запрещенную зону, но другие проблемы не позволяют им соответствовать характеристикам традиционных ячеек. [6] Большинство структур тандемных ячеек основаны на полупроводниках с более высокими характеристиками, в частности на арсениде индия-галлия (InGaAs). Трехслойные ячейки InGaAs/GaAs/InGaP (ширина запрещенной зоны 0,94/1,42/1,89 эВ) удерживают рекорд эффективности 42,3% для экспериментальных примеров. [7]
Однако КТДСК страдают от слабого поглощения, и вклад поглощения света при комнатной температуре незначителен. Эту проблему можно решить, используя многоразветвленные нанозвезды Au. [8]
Квантовые точки
[ редактировать ]Квантовые точки — это полупроводниковые частицы, размер которых уменьшен ниже радиуса Бора экситона , и из соображений квантовой механики энергии электронов, которые могут существовать внутри них, становятся конечными, во многом похожими на энергии в атоме. Квантовые точки называют «искусственными атомами». Эти энергетические уровни настраиваются путем изменения их размера, который, в свою очередь, определяет ширину запрещенной зоны. Точки можно выращивать в диапазоне размеров, что позволяет им выражать различные запрещенные зоны без изменения основного материала или методов строительства. [9] В типичных препаратах влажной химии настройка осуществляется путем изменения продолжительности синтеза или температуры.
Возможность настройки запрещенной зоны делает квантовые точки желательными для солнечных элементов. Для спектра распределения солнечных фотонов предел Шокли-Кейсера указывает на то, что максимальная эффективность солнечного преобразования достигается в материале с шириной запрещенной зоны 1,34 эВ. Однако материалы с более низкой запрещенной зоной будут лучше подходить для генерации электричества из фотонов с более низкой энергией (и наоборот). Реализации с одним переходом, использующие коллоидные квантовые точки (CQD) сульфида свинца (PbS), имеют запрещенную зону, которую можно настроить на дальнюю инфракрасную область, частоты, которых обычно трудно достичь с помощью традиционных солнечных элементов. Половина солнечной энергии, достигающей Земли, находится в инфракрасном диапазоне, большая часть – в ближнем инфракрасном диапазоне. Солнечная батарея с квантовыми точками делает инфракрасную энергию такой же доступной, как и любую другую. [10]
Более того, CQD обеспечивает легкий синтез и приготовление. Будучи суспендированными в коллоидной жидкой форме, с ними можно легко обращаться на протяжении всего производства, при этом вытяжной шкаф является наиболее сложным необходимым оборудованием. CQD обычно синтезируются небольшими партиями, но могут производиться серийно. Точки можно распределить по подложке методом центрифугирования вручную или в автоматическом режиме. В крупномасштабном производстве можно использовать системы распыления или рулонной печати, что значительно снизит затраты на изготовление модулей.
Производство
[ редактировать ]В ранних примерах использовались дорогостоящие процессы молекулярно-лучевой эпитаксии . Однако несоответствие решеток приводит к накоплению деформации и, следовательно, к образованию дефектов, ограничивая количество уложенных друг на друга слоев. Методика выращивания капельной эпитаксии показывает свои преимущества при изготовлении КТ без напряжений. [11] Альтернативно, позже были разработаны менее дорогие методы изготовления. В них используется влажная химия (для CQD) и последующая обработка раствора. Концентрированные растворы наночастиц стабилизируются длинными углеводородными лигандами , которые удерживают нанокристаллы во взвешенном состоянии в растворе.
Чтобы создать твердое тело, эти решения сводятся к минимуму. [ нужны разъяснения ] а длинные стабилизирующие лиганды заменяются короткоцепочечными сшивающими агентами. Химическая инженерия поверхности нанокристаллов может лучше пассивировать нанокристаллы и уменьшить вредные ловушечные состояния, которые могут снизить производительность устройства посредством рекомбинации носителей. [ нужны разъяснения ] Такой подход дает эффективность 7,0%. [12]
В более недавнем исследовании используются разные лиганды для разных функций путем настройки их относительного выравнивания полос, чтобы улучшить производительность до 8,6%. [13] Клетки обрабатывали раствором на воздухе при комнатной температуре и демонстрировали стабильность на воздухе в течение более 150 дней без инкапсуляции.
В 2014 году было введено использование йодида в качестве лиганда, не связывающегося с кислородом. Это поддерживает стабильность слоев n- и p-типа, повышая эффективность поглощения, в результате чего эффективность преобразования энергии достигает 8%. [14]
История
[ редактировать ]Идея использования квантовых точек как пути к высокой эффективности была впервые высказана Бёрнемом и Дагганом в 1989 году. [15] В то время наука о квантовых точках, или «колодцах», как их называли, находилась в зачаточном состоянии, и первые примеры только становились доступными.
усилия DSSC
[ редактировать ]Еще одна современная конструкция элемента — это сенсибилизированный красителем солнечный элемент , или DSSC. В DSSC используется губчатый слой TiO.
2 в качестве полупроводникового клапана, а также механической опорной конструкции. Во время изготовления губка заполняется органическим красителем, обычно рутением -полипиридином, который при фотовозбуждении инжектирует электроны в диоксид титана. [16] Этот краситель относительно дорогой, а рутений — редкий металл. [17]
Использование квантовых точек в качестве альтернативы молекулярным красителям рассматривалось с самых первых дней исследований DSSC. Возможность настройки запрещенной зоны позволила разработчику выбрать более широкий спектр материалов для других частей элемента. Сотрудничающие группы из Университета Торонто и Федеральной политехнической школы Лозанны разработали конструкцию, основанную на том, что задний электрод непосредственно контактирует с пленкой квантовых точек, удаляя электролит и образуя обедненный гетеропереход . Эти элементы достигли эффективности 7,0%, что лучше, чем у лучших твердотельных устройств DSSC, но ниже, чем у устройств на основе жидких электролитов. [12]
Многопереходный
[ редактировать ]Традиционно многопереходные солнечные элементы изготавливаются из нескольких полупроводниковых материалов. Поскольку каждый материал имеет разную запрещенную зону, pn-переход каждого материала будет оптимизирован для различной длины входящей волны света. Использование нескольких материалов позволяет поглощать более широкий диапазон длин волн, что повышает эффективность электрического преобразования ячейки.
Однако использование нескольких материалов делает многопереходные солнечные элементы слишком дорогими для многих коммерческих применений. [18] Поскольку ширину запрещенной зоны квантовых точек можно настроить, регулируя радиус частицы, многопереходные ячейки можно изготавливать путем включения полупроводников с квантовыми точками разных размеров (и, следовательно, с разной запрещенной зоной). Использование одного и того же материала снижает производственные затраты, [19] а расширенный спектр поглощения квантовых точек можно использовать для увеличения тока короткого замыкания и общей эффективности ячейки.
Теллурид кадмия (CdTe) используется для элементов, поглощающих несколько частот. Коллоидная суспензия этих кристаллов наносится методом центрифугирования на подложку, такую как тонкое предметное стекло, заключенное в проводящий полимер . Эти клетки не использовали квантовые точки, но имели общие с ними особенности, такие как спиновое литье и использование тонкопленочного проводника. При небольших масштабах производства квантовые точки стоят дороже, чем нанокристаллы массового производства, но кадмий и теллурид — редкие и высокотоксичные металлы, цены на которые подвержены колебаниям.
Группа Сарджент [ ВОЗ? ] использовали сульфид свинца в качестве донора электронов, чувствительного к инфракрасному излучению , для производства солнечных элементов ИК-излучения с рекордной эффективностью. Спин-литье может позволить создавать «тандемные» ячейки со значительно меньшими затратами. В оригинальных элементах использовалась золотая в качестве электрода подложка, хотя никель тоже работает. [20]
Захват горячей несущей
[ редактировать ]Другой способ повысить эффективность — улавливать дополнительную энергию электронов, испускаемых из однозонного материала. В традиционных материалах, таких как кремний, расстояние от места излучения до электрода, на котором они собираются, слишком велико, чтобы это могло произойти; электрон будет подвергаться многочисленным взаимодействиям с материалами кристалла и решеткой, отдавая эту дополнительную энергию в виде тепла. В качестве альтернативы был опробован аморфный тонкопленочный кремний, но недостатки, присущие этим материалам, перевесили их потенциальные преимущества. Современные тонкопленочные элементы в целом остаются менее эффективными, чем традиционные кремниевые.
Наноструктурированные доноры можно отливать в виде однородных пленок, что позволяет избежать проблем с дефектами. [21] Они будут подвержены другим проблемам, присущим квантовым точкам, в частности, проблемам удельного сопротивления и удержанию тепла.
Множественные экситоны
[ редактировать ]Предел Шокли-Кейссера, который устанавливает максимальную эффективность однослойного фотоэлектрического элемента на уровне 33,7%, предполагает, что на каждый входящий фотон может генерироваться только одна электрон-дырочная пара (экситон). Множественная генерация экситонов (МЭГ) — это путь релаксации экситонов, который позволяет генерировать два или более экситонов на каждый входящий фотон высокой энергии. [22] В традиционной фотоэлектрической энергетике эта избыточная энергия теряется в объеме материала в виде колебаний решетки (электрон-фононная связь). МЭГ возникает, когда эта избыточная энергия передается для возбуждения дополнительных электронов через запрещенную зону, где они могут способствовать увеличению плотности тока короткого замыкания.
Внутри квантовых точек квантовое ограничение увеличивает кулоновские взаимодействия, которые управляют процессом МЭГ. [23] Это явление также снижает скорость электрон-фононного взаимодействия, которое является доминирующим методом релаксации экситонов в объемных полупроводниках. Фононное узкое место замедляет скорость охлаждения горячих носителей, что позволяет экситонам использовать другие пути релаксации; это позволяет МЭГ доминировать в солнечных элементах с квантовыми точками. Скорость MEG можно оптимизировать путем адаптации химического состава лигандов квантовых точек, а также путем изменения материала и геометрии квантовых точек.
В 2004 году Национальная лаборатория Лос-Аламоса сообщила о спектроскопических доказательствах того, что несколько экситонов могут эффективно генерироваться при поглощении одного энергичного фотона в квантовой точке. [24] Их захват позволит уловить больше энергии солнечного света. В этом подходе, известном как «умножение носителей» (CM) или « генерация множественных экситонов » (MEG), квантовая точка настраивается на высвобождение нескольких пар электрон-дырка с более низкой энергией вместо одной пары с высокой энергией. Это повышает эффективность за счет увеличения фототока. Точки LANL были изготовлены из селенида свинца .
В 2010 году Университет Вайоминга продемонстрировал аналогичную производительность с использованием ячеек DCCS. Точки свинца-серы (PbS) продемонстрировали двухэлектронный выброс, когда входящие фотоны имели примерно в три раза большую ширину запрещенной зоны. [25]
В 2005 году NREL продемонстрировала МЭГ в квантовых точках, производя три электрона на фотон и теоретическую эффективность 65%. [26] В 2007 году они добились аналогичного результата в кремнии. [27]
Неокисляющий
[ редактировать ]В 2014 году группа из Университета Торонто изготовила и продемонстрировала тип ячейки CQD n-типа с использованием PbS со специальной обработкой, чтобы он не связывался с кислородом. Ячейка достигла эффективности 8%, что чуть ниже текущего рекорда эффективности QD. Такие ячейки создают возможность «напыления» ячеек без покрытия. [28] [29] Однако эти устойчивые на воздухе ККТ n-типа фактически были изготовлены в бескислородной среде.
Также в 2014 году другая исследовательская группа Массачусетского технологического института продемонстрировала устойчивые на воздухе солнечные элементы ZnO/PbS, которые были изготовлены на воздухе и достигли сертифицированного рекордного КПД 8,55% (9,2% в лаборатории), поскольку они хорошо поглощают свет, а также переносят заряд к коллекторам при край ячейки. [30] Эти элементы демонстрируют беспрецедентную стабильность на воздухе для солнечных элементов с квантовыми точками: производительность остается неизменной в течение более 150 дней хранения на воздухе. [13]
Введение на рынок
[ редактировать ]Коммерческие поставщики
[ редактировать ]Хотя солнечные элементы с квантовыми точками еще не стали коммерчески жизнеспособными в массовом масштабе, несколько небольших коммерческих поставщиков начали продавать фотоэлектрические продукты с квантовыми точками. Инвесторы и финансовые аналитики определили фотоэлектрические системы на квантовых точках как ключевую технологию будущего для солнечной промышленности. [31]
- Quantum Materials Corp. (QMC) и дочерняя компания Solterra Renewable Technologies разрабатывают и производят квантовые точки и наноматериалы для использования в солнечной энергетике и освещении. Благодаря запатентованному непрерывному процессу производства квантовых точек перовскита, [32] QMC надеется снизить стоимость производства солнечных элементов с квантовыми точками в дополнение к применению своих наноматериалов в других развивающихся отраслях.
- QD Solar использует настраиваемую запрещенную зону квантовых точек для создания многопереходных солнечных элементов. Объединив эффективные кремниевые солнечные элементы с инфракрасными солнечными элементами, изготовленными из квантовых точек, QD Solar стремится собрать больше солнечного спектра. Неорганические квантовые точки QD Solar обрабатываются с использованием высокопроизводительных и экономически эффективных технологий и более устойчивы к свету и воздуху, чем полимерные наноматериалы.
- UbiQD разрабатывает фотоэлектрические окна, используя квантовые точки в качестве флуорофоров. Они разработали люминесцентный солнечный концентратор (LSC), использующий квантовые точки ближнего инфракрасного диапазона, которые дешевле и менее токсичны, чем традиционные альтернативы. UbiQD надеется создать полупрозрачные окна, которые превратят пассивные здания в энергогенерирующие устройства, одновременно снижая приток тепла в здание.
- ML System SA, производитель BIPV , котирующийся на Варшавской фондовой бирже, намерен начать массовое производство своего продукта QuantumGlass в период с 2020 по 2021 год. [33] [34]
Проблемы безопасности
[ редактировать ]Многие полупроводники с квантовыми точками тяжелых металлов (халькогениды свинца/кадмия, такие как PbSe, CdSe) могут быть цитотоксичными и должны быть инкапсулированы в стабильную полимерную оболочку для предотвращения воздействия. Нетоксичные материалы с квантовыми точками, такие как нанокристаллы AgBiS 2, были исследованы из-за их безопасности и распространенности; исследования солнечных элементов на основе этих материалов продемонстрировали сопоставимые эффективности преобразования (> 9%) и плотности тока короткого замыкания (> 27 мА/см). 2 ). [35] [36] компании UbiQD Материал с квантовыми точками CuInSe 2-X является еще одним примером нетоксичного полупроводникового соединения.
См. также
[ редактировать ]- Фотоэлектрический элемент третьего поколения
- Нанокристаллический кремний
- Наночастица
- Фотоэлектрохимическая ячейка
- Органический солнечный элемент
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шишодия, Шубхам; Шушен, Билель; Грис, Томас; Шнайдер, Рафаэль (31 октября 2023 г.). «Избранные полупроводники I-III-VI2: синтез, свойства и применение в фотоэлектрических элементах» . Наноматериалы . 13 (21): 2889. дои : 10.3390/nano13212889 . ISSN 2079-4991 . ПМЦ 10648425 . ПМИД 37947733 .
- ^ «Лучшая диаграмма эффективности исследовательских ячеек» . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Проверено 22 мая 2022 г.
- ^ Нозик, AJ (1 апреля 2002 г.). «Солнечные элементы с квантовыми точками» . Физика E: Низкоразмерные системы и наноструктуры . 14 (1): 115–120. Бибкод : 2002PhyE...14..115N . дои : 10.1016/S1386-9477(02)00374-0 . ISSN 1386-9477 .
- ^ Шокли, Уильям; Квайссер, Ханс Дж. (1961). «Подробный балансовый предел эффективности солнечных элементов с pn-переходом». Журнал прикладной физики . 32 (3): 510. Бибкод : 1961JAP....32..510S . дои : 10.1063/1.1736034 .
- ^ Браун, А; Грин, М. (2002). «Подробный предел баланса для серии тандемных солнечных элементов с двумя выводами». Физика Э. 14 (1–2): 96–100. Бибкод : 2002PhyE...14...96B . дои : 10.1016/S1386-9477(02)00364-8 .
- ^ Uni-Solar является рекордсменом по использованию трехслойного элемента a-Si с первоначальным объемом производства 14,9%, но за короткое время упал до 13%. См. Ян и др., «Солнечный элемент из аморфного кремниевого сплава с тройным переходом с начальной эффективностью преобразования 14,6% и стабильной эффективностью преобразования 13,0%» , Applied Physics Letters , 1997.
- ^ SPIE Europe Ltd. «Spire увеличивает долю солнечных батарей до 42,3%» . Оптика.org . Проверено 22 июня 2014 г.
- ^ Ву, Цзян; Ю, Пэн; Суша, Андрей С.; Саблон, Кимберли А.; Чен, Хайюань; Чжоу, Чжихуа; Ли, Ханьдун; Цзи, Хайнинг; Ню, Сяобинь (01 апреля 2015 г.). «Повышение эффективности широкополосного доступа в солнечных элементах на квантовых точках в сочетании с многошиповыми плазмонными нанозвездами». Нано Энергия . 13 : 827–835. дои : 10.1016/j.nanoen.2015.02.012 . S2CID 98282021 .
- ^ Баскутас, Сотириос; Терзис, Андреас Ф. (2006). «Зависящая от размера запрещенная зона коллоидных квантовых точек». Журнал прикладной физики . 99 (1): 013708–013708–4. Бибкод : 2006JAP....99a3708B . дои : 10.1063/1.2158502 .
- ^ Х. Сарджент, Э. (2005). «Инфракрасные квантовые точки» (PDF) . Продвинутые материалы . 17 (5): 515–522. Бибкод : 2005AdM....17..515H . дои : 10.1002/adma.200401552 . S2CID 247707535 .
- ^ Ю, Пэн; Ву, Цзян; Гао, Лей; Лю, Хуэйюнь; Ван, Чжимин (01 марта 2017 г.). «Солнечные элементы с квантовыми точками InGaAs и GaAs, выращенные методом капельной эпитаксии» (PDF) . Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 161 : 377–381. дои : 10.1016/j.solmat.2016.12.024 .
- ^ Перейти обратно: а б ИП, Александр Х.; Тон, Сюзанна М.; Хугланд, Сьерд; Возный, Александр; Житомирский, Давид; Дебнат, Ратан; Левина, Лариса; Ролни, Лиза Р.; Кэри, Грэм Х.; Фишер, Армин; Кемп, Кайл В.; Крамер, Иллан Дж.; Нин, Чжицзюнь; Лабель, Андре Ж.; Чжоу, Кан Вэй; Амассян, Арам; Сарджент, Эдвард Х. (2012). «Гибридные пассивированные коллоидные твердые вещества с квантовыми точками». Природные нанотехнологии . 7 (9): 577–582. Бибкод : 2012НатНа...7..577И . CiteSeerX 10.1.1.259.9381 . дои : 10.1038/nnano.2012.127 . ПМИД 22842552 .
- ^ Перейти обратно: а б Чуанг, Цзя-Хао М.; Браун, Патрик Р.; Булович, Владимир; Бавенди, Мунги Г. (2014). «Улучшение производительности и стабильности солнечных элементов с квантовыми точками за счет выравнивания полос» . Природные материалы . 13 (8): 796–801. Бибкод : 2014NatMa..13..796C . дои : 10.1038/nmat3984 . ПМК 4110173 . ПМИД 24859641 .
- ^ Митчелл, Марит (9 июня 2014 г.). «Новые наночастицы позволяют использовать более дешевые и легкие солнечные элементы на открытом воздухе» . Rdmag.com . Проверено 24 августа 2014 г.
- ^ Барнем, KWJ; Дагган, Г. (1990). «Новый подход к высокоэффективным многозонным солнечным элементам» . Журнал прикладной физики . 67 (7): 3490. Бибкод : 1990JAP....67.3490B . дои : 10.1063/1.345339 .
- ^ Б. О'Реган и М. Гратцель (1991). «Недорогой высокоэффективный солнечный элемент на основе сенсибилизированных красителем коллоидных пленок TiO 2 ». Природа . 353 (6346): 737–740. Бибкод : 1991Natur.353..737O . дои : 10.1038/353737a0 . S2CID 4340159 .
- ^ Эмсли, Джон (25 августа 2011 г.). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от Аризоны . Издательство Оксфордского университета. стр. 368–370. ISBN 978-0-19-960563-7 .
- ^ Семонин, О.Э., Лютер, Дж.М., и Берд, MC (2012). Квантовые точки для фотоэлектрических систем нового поколения. Материалы сегодня, 15 (11), 508-515. doi:10.1016/s1369-7021(12)70220-1
- ^ Керестес, К., Полли, С., Форбс, Д., Бейли, К., Поделл, А., Спанн, Дж., . . . Хаббард, С. (2013). Изготовление и анализ многопереходных солнечных элементов с переходом квантовой точки (In)GaAs. Прогресс в фотоэлектрической энергетике: исследования и приложения, 22 (11), 1172–1179. дои:10.1002/pip.2378
- ^ «Пионерская разработка новой недорогой солнечной батареи». Архивировано 28 января 2011 г., в Wayback Machine , Университет Торонто, 3 августа 2010 г.
- ^ Прашант Камат, «Солнечные элементы с квантовыми точками: полупроводниковые нанокристаллы как сборщики света» , Семинар по нанонауке для преобразования солнечной энергии, 27–29 октября 2008 г., стр. 8
- ^ Гудвин, Х., Джеллико, Т.К., Дэвис, Нью-Джерси, и Бём, М.Л. (2018). Множественная генерация экситонов в солнечных элементах на основе квантовых точек. Нанофотоника,7 (1), 111-126. doi:10.1515/nanoph-2017-0034
- ^ Борода, MC (2011). Множественная генерация экситонов в полупроводниковых квантовых точках. Журнал физической химии, 2 (11), 1282–1288. дои: 10.1021/jz200166y
- ^ Шаллер, Р.; Климов, В. (2004). «Высокоэффективное размножение носителей в нанокристаллах PbSe: значение для преобразования солнечной энергии». Письма о физических отзывах . 92 (18): 186601. arXiv : cond-mat/0404368 . Бибкод : 2004PhRvL..92r6601S . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.186601 . ПМИД 15169518 . S2CID 4186651 .
Эллингсон, Рэнди Дж.; Борода, Мэтью С.; Джонсон, Джастин С.; Ю, Пингронг; Мичич, Ольга Ивановна; Нозик, Артур Дж.; Шабаев, Андрей; Эфрос, Александр Л. (2005). «Высокоэффективная генерация множественных экситонов в коллоидных квантовых точках PbSe и PbS» (PDF) . Нано-буквы . 5 (5): 865–71. Бибкод : 2005NanoL...5..865E . CiteSeerX 10.1.1.453.4612 . дои : 10.1021/nl0502672 . ПМИД 15884885 .
«Материалы с квантовыми точками могут уменьшить тепло и повысить электрическую мощность» , пресс-релиз NREL, 23 мая 2005 г. - ↑ Джефф Хехт, «Работать с освещением в два раза сложнее, чтобы производить дешевые солнечные элементы» , Newscientist , 1 октября 2010 г.
- ^ «Квантовые точки могут повысить эффективность фотоэлектрических систем до 65%» . Архивировано из оригинала 23 января 2022 г. Проверено 14 декабря 2007 г.
- ^ «Уникальный квантовый эффект, обнаруженный в кремниевых нанокристаллах» , пресс-релиз NREL, 24 июля 2007 г.
- ^ Боргино, Дарио (10 июня 2014 г.). «Прорыв в области квантовых точек может привести к созданию дешевых напыляемых солнечных элементов» . Gizmag.com . Проверено 22 июня 2014 г.
- ^ Нин, З.; Возный, О.; Пан, Дж.; Хугланд, С.; Адинолфи, В.; Сюй, Дж.; Ли, М.; Кирмани, Арканзас; Сан, Япония; Майнор, Дж.; Кемп, КВ; Донг, Х.; Роллни, Л.; Лабелль, А.; Кэри, Г.; Сазерленд, Б.; Хилл, И.; Амассян, А.; Лю, Х.; Тан, Дж.; Бакр, ОМ; Сарджент, Э.Х. (2014). «Аэростабильные коллоидные твердые вещества с квантовыми точками n-типа». Природные материалы . 13 (8): 822–828. Бибкод : 2014NatMa..13..822N . дои : 10.1038/nmat4007 . ПМИД 24907929 .
- ^ Джеффри, Колин (27 мая 2014 г.). «Новый рекорд эффективности фотоэлектрических систем на квантовых точках» . Gizmag.com . Проверено 22 июня 2014 г.
- ^ Чацко, М. (2018, 19 июля). 3 дикие технологии солнечной энергетики, которые могут обеспечить будущее отрасли. Получено с https://www.fool.com/investing/2018/07/19/3-wild-solar-power-technologies-that-could-secure.aspx.
- ^ Джонсон, Т. (nd). «Обещание этой компании «Маленькими точками» перевернуть ВСЮ отрасль возобновляемой энергетики с ног на голову» . Получено с https://www.stockgumshoe.com/reviews/cutting-edge-the/this-companys-tiny-dots-promi se-to-turn-the-entire-renewable-energy-industry-on-its-head. /
- ^ «ML System заключила договор с Servitech на сумму 26,7 млн злотых нетто» (на польском языке). 30 октября 2019 г. Проверено 6 февраля 2020 г.
- ^ «Еще одна веха в развитии системы ML в рамках проекта Quantum Glass» (на польском языке). 05.11.2019 . Проверено 6 февраля 2020 г.
- ^ Бернеча, М., Миллер, Северная Каролина, Ксеркавинс, Г., Со, Д., Ставринадис, А., и Константатос, Г. (2016). Солнечные элементы, изготовленные в растворе, на основе экологически чистых нанокристаллов AgBiS2. Природная фотоника, 10(8), 521-525. doi:10.1038/nphoton.2016.108
- ^ Ван, Ю., Кавана, С.Р., Бургес-Себальос, И. и др. Технология катионного беспорядка позволяет получить нанокристаллы AgBiS2 с повышенным оптическим поглощением для эффективных ультратонких солнечных элементов. Нат. Фотон. 16, 235–241 (2022). https://doi.org/10.1038/s41566-021-00950-4 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Новости науки в Интернете, Скачок квантовых точек: использование необъяснимого таланта собирать свет крошечных кристаллов , 3 июня 2006 г.
- InformationWeek , Открытие нанокристаллов имеет потенциал для солнечных батарей , 6 января 2006 г.
- Лаборатория Беркли , Лаборатория Беркли. Устойчивые на воздухе неорганические нанокристаллические солнечные элементы, полученные из раствора , 2005.
- ScienceDaily, Солнечное будущее нанокристаллических солнечных элементов , 23 октября 2005 г.