L’applicazione di MXene alle celle fotovoltaiche a punti quantici aumenta contemporaneamente l’efficienza e la stabilità

(Notizie Nanowerk) Un gruppo di ricerca guidato dal professor Jong-min Choi del Dipartimento di Ingegneria Energetica ha sviluppato una tecnologia in grado di migliorare significativamente l'efficienza di punto quantico celle fotovoltaiche mediante introduzione di solventi organici disperdibili MXene. I risultati sono stati pubblicati in Materiali energetici avanzati (“Fotovoltaico colloidale a punti quantici integrato MXene disperdibile in solventi organici”). Confronto della disperdibilità del solvente organico dell'inchiostro delle celle solari a punti quantici in base alla modifica superficiale di MXene. (Immagine: DGIST) Le celle fotovoltaiche a punti quantici hanno registrato un rapido processo di sviluppo negli ultimi anni. Tuttavia, le prestazioni sono ancora limitate a causa del disallineamento dei livelli di energia e delle crepe superficiali in cui i livelli di energia tra i materiali che assorbono la luce e i materiali di trasferimento dei fori non sono disposti correttamente. In particolare, il disallineamento del livello energetico impedisce l’estrazione efficiente delle cariche elettriche, il che riduce significativamente le prestazioni delle celle fotovoltaiche. Per risolvere questo problema, il gruppo di ricerca del professor Choi ha sviluppato una tecnologia per applicare l’MXene di una struttura 2D alle celle fotovoltaiche a punti quantici. Il policatecolo, con la sua eccellente disperdibilità nei solventi organici, è stato combinato con la superficie di una struttura MXene in modo da poter essere applicato alle procedure di inchiostro a punti quantici. Con l'introduzione di MXene, la pellicola di punti quantici ha formato un elevato livello di Fermi e la riorganizzazione della carica dei punti quantici è stata ottenuta risolvendo il problema del disadattamento del livello di energia. Inoltre, un MXene con struttura 2D impedisce la penetrazione del metallo attraverso il dispositivo, migliorando l'efficienza di conversione di potenza dal 12.8% al 13.6% e con una stabilità termica migliorata di circa il 30%. Il professor Choi ha affermato che “In questo studio, abbiamo sviluppato un modo per migliorare l’efficienza delle celle fotovoltaiche a punti quantici e abbiamo presentato un’idea di applicazione di MXene ai dispositivi elettronici a punti quantici di prossima generazione”. Ha inoltre affermato che "intendiamo sviluppare una tecnologia di stabilizzazione superficiale per migliorare la stabilità e l'efficienza delle celle fotovoltaiche a punti quantici attraverso la ricerca futura".

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