Die Anwendung von MXene auf Quantenpunkt-Photovoltaikzellen erhöht gleichzeitig die Effizienz und Stabilität

(Nanowerk-Neuigkeiten) Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Jong-min Choi vom Fachbereich Energietechnik hat eine Technologie entwickelt, die die Effizienz von erheblich verbessern kann Quantenpunkt Photovoltaikzellen durch Einführung organischer Lösungsmittel dispergierbar MXene. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in Fortschrittliche Energiematerialien („In organischen Lösungsmitteln dispergierbare MXene-integrierte kolloidale Quantenpunkt-Photovoltaik“). Vergleich der Dispergierbarkeit von organischen Lösungsmitteln für Quantenpunkt-Solarzellentinte entsprechend der Oberflächenmodifikation von MXene. (Bild: DGIST) Quantenpunkt-Photovoltaikzellen haben in den letzten Jahren einen rasanten Entwicklungsprozess durchlaufen. Allerdings ist die Leistung aufgrund einer Fehlausrichtung der Energieniveaus und Oberflächenrissen, bei denen die Energieniveaus zwischen lichtabsorbierenden Materialien und Lochübertragungsmaterialien nicht richtig angeordnet sind, immer noch begrenzt. Insbesondere verhindert eine Fehlausrichtung des Energieniveaus die effiziente Entnahme elektrischer Ladungen, was die Leistung von Photovoltaikzellen erheblich verringert. Um dieses Problem zu lösen, hat das Forschungsteam von Professor Choi eine Technologie zur Anwendung des MXene einer 2D-Struktur auf Quantenpunkt-Photovoltaikzellen entwickelt. Polycatechol mit seiner hervorragenden Dispergierbarkeit in organischen Lösungsmitteln wurde mit der Oberfläche einer MXene-Struktur kombiniert, damit es für die Quantenpunkttintenverfahren angewendet werden konnte. Mit der Einführung von MXene bildete der Quantenpunktfilm ein hohes Fermi-Niveau und die Ladungsumordnung der Quantenpunkte wurde erreicht, um das Problem der Fehlanpassung der Energieniveauausrichtung zu lösen. Darüber hinaus verhindert ein 2D-strukturiertes MXene das Eindringen von Metall durch das Gerät und verbessert so die Leistungsumwandlungseffizienz von 12.8 % auf 13.6 % sowie eine verbesserte thermische Stabilität von etwa 30 %. Professor Choi erklärte: „In dieser Studie haben wir eine Möglichkeit entwickelt, die Effizienz von Quantenpunkt-Photovoltaikzellen zu verbessern, und haben eine Idee vorgestellt, MXene auf elektronische Quantenpunktgeräte der nächsten Generation anzuwenden.“ Er erklärte weiter: „Wir beabsichtigen, eine Oberflächenstabilisierungstechnologie zu entwickeln, um durch zukünftige Forschung die Stabilität und Effizienz von Quantenpunkt-Photovoltaikzellen zu verbessern.“

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• Quelle: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64308.php