Для органических солнечных батарей разработали новый тип квантовых точек

Ученые из Канады и Южной Кореи создали новые гибридные коллоидные квантовые точки (ККТ), поглощающие фотоны инфракрасного и видимого света. Структуры значительно повысят эффективность органических солнечных батарей.

Исследование было проведено специалистами из Университета Торонто и Корейского института перспективных научных исследований и технологий (KAIST), сообщает techxplore.com. Ученые уже некоторое время пытаются объединить ККТ, наночастицы, собирающие инфракрасные фотоны, с органическими хромофорами, компонентами молекул, дающими им цвет и поглощающими видимый свет. Но эффективность устройств на основе таких структур не превышала 10% из-за химического несоответствия компонентов.

Канадско-корейская команда создала гибридную архитектуру, преодолевающую ограничения за счет внедрения малых молекул. Получившиеся солнечные батареи показали значительную эффективность, сохранявшуюся в течении длительных периодов непрерывной работы.

Выводы исследования опубликованы в Nature Energy.

«Первой сложностью стало объединение ККТ и органических молекул с сохранением светопоглощающих характеристик», — сказал Се-Вунг Бэк, один из авторов.

На проект ученых вдохновило исследование Национальной лаборатории Беркли, проведенное почти 20 лет назад. Оно показало потенциал использования полупроводниковых наностержней и полимеров при производстве гибридных солнечных батарей. Но получавшиеся гибридные структуры уступали по эффективности аналогам, на основе только ККТ. Команда Бэка решила найти способ преодолеть возникающие ограничения.

«Наша структура обеспечивает высокую эффективность сбора света за счет дополнительного органического слоя. Его изнанка имеет сильный коэффициент поглощения, ККТ обеспечивают широкополосное поглощение возле лицевой стороны, — объяснил специалист. – Получившиеся солнечные батареи позволяют программировать фотореакцию квантовых точек, меняя размер и объединяя их с подходящими органическими молекулами».

Абсорбционная полоса предложенной конструкции достигла 1100 нм. На следующих стадиях ученые планируют адаптировать структуру для создания альтернативных гибридных архитектур, дополнительно увеличивающих параметр.

«Продукт можно соединить с перовскитными солнечными батареями, добавив им 15% эффективности», — сказал Бэк.

Комментарии

Ваше мнение

  • Геолог раскрыл подробности ситуации с горящим кратером «Врата ада»

    09.01.2022 / 18:40

    Геолог из Российской Федерации рассказал, можно ли потушить огромный газовый кратер, который называют "Вратами ада". Информацию об этом предоставили сотрудники издания Lenta.Ru.
    Почему нельзя потушить "Врата ада", какие есть предложения
    Российский геолог Александр Соленый заявил, что потушить ...

  • Когда Илон Маск проведет испытания своих чипов Neuralink на живых людях

    13.12.2021 / 20:24

    В декабре 2021 года стало известно о новых испытаниях Илона Маска. Основатель компаний "Тесла" и SpaceX рассчитывает, что первые испытания особых чипов на людях пройдут в следующем году.
    Что за испытания чипов Илона Маска на людях
    Американский миллиардер Илон Маск рассказал, когда ждать испытания ...

  • Ученые выявили «ген молодости», который спасет от инфаркта и инсульта

    20.11.2021 / 20:48

    Сколько существует человечество столько люди и ищут варианты, как продлить молодость. Ученые на протяжении многих лет бьются над вопросом - есть ли в нашем организме гены, которые отвечают за молодость? И вот ученые сообщили радостную новость - ими найден "ген молодости", защищающий от инфарктов и ...