Создана технология коммерциализации коллоидных квантовых точек

Разработана технология дальнейшего ускорения коммерциализации фотогальванических (PV) устройств с коллоидной квантовой точкой (CQD), которые, как ожидается, будут фотоэлектрическими устройствами следующего поколения.

Недавно DGIST объявил, что исследовательская группа профессора Jongmin Choi из Департамента энергетических наук и техники и профессора Edward H. Sargent из Университета Торонто определила причину снижения производительности в фотоэлектрических устройствах CQD и разработала метод обработки материалов. способный стабилизировать производительность устройств.

Квантовые точки имеют отличное поглощение света и способны поглощать свет в широком диапазоне длин волн. Следовательно, они получили ожидание в качестве ключевого материала для фотоэлектрических устройств следующего поколения. В частности, квантовые точки легки, гибки и требуют низких затрат на обработку; поэтому их можно заменить, дополняя недостатки кремниевых солнечных элементов, используемых в настоящее время.

В связи с этим было проведено несколько исследований эффективности фотоэлектрического преобразования (PCE) с целью повышения производительности фотоэлектрических устройств CQD. Однако очень немногие исследования были направлены на повышение стабильности этих устройств, что необходимо для процесса коммерциализации. В частности, в нескольких исследованиях использовалось фотоэлектрическое устройство CQD в точке максимальной мощности, которая является реальной рабочей средой фотоэлектрических устройств.

С этой целью исследовательская группа исследовала причины снижения производительности, постоянно подвергая их воздействию освещения и кислорода в течение длительных периодов времени, аналогичных фактическим условиям эксплуатации, чтобы улучшить стабильность, требуемую для фактической стадии коммерциализации фотоэлектрических устройств CQD. В результате было установлено, что ионы йода на поверхности твердых частиц квантовой точки были удалены путем окисления, что привело к образованию оксидного слоя. Этот оксидный слой привел к деформации структуры квантовых точек, что привело к снижению эффективности устройства.

Исследовательская группа разработала метод замещения лиганда калием (K), чтобы улучшить низкую эффективность устройства. Лиганд относится к ионам или молекулам, которые связаны с центральным атомом комплекса, подобного ветви. Здесь йодид калия, который предотвращает окисление йода, был развернут на поверхности твердых частиц квантовой точки, чтобы пройти процесс замещения. В результате применения изобретенного способа устройство сохранило свою непрерывную производительность более 80%, что является его начальной эффективностью, в течение 300 часов. Это число является цифрой, которая выше, чем предварительно измеренная производительность.

Профессор Jongmin Choi из DGIST сказал: “Исследование должно продемонстрировать, что фотоэлектрическое устройство CQD может работать более стабильно в реальной рабочей среде”, и далее прокомментировал: “Ожидается, что результаты еще больше ускорят коммерциализацию фотоэлектрического устройства CQD”.