יישום MXene על תאים פוטו-וולטאיים קוונטיים מגביר בו זמנית את היעילות והיציבות

יישום MXene על תאים פוטו-וולטאיים קוונטיים מגביר בו זמנית את היעילות והיציבות

צומת המקור: 3030870
דצמבר 22, 2023

(חדשות Nanowerk) צוות מחקר בראשות פרופסור ג'ונג-מין צ'וי מהמחלקה להנדסת אנרגיה פיתח טכנולוגיה שיכולה לשפר משמעותית את היעילות של נקודה קוונטית תאים פוטו-וולטאיים על ידי החדרת ממס אורגני הניתן לפיזור MXene. הממצאים פורסמו ב חומרי אנרגיה מתקדמים ("ממס אורגני מתפזר MXene משולב קולואיד נקודות קוונטיות פוטו-וולטאיות"). השוואה בין יכולת הפיזור של דיו תאים סולריים קוונטיים קוונטיים לפי ממס אורגני לפי שינוי פני השטח של MXene השוואה בין יכולת הפיזור של דיו תאים סולאריים קוונטיים קוונטיים לפי ממס אורגני לפי שינוי פני השטח של MXene. (תמונה: DGIST) תאים פוטו-וולטאיים קוונטיים עשו תהליך התפתחות מהיר במהלך השנים האחרונות. עם זאת, הביצועים עדיין מוגבלים עקב חוסר יישור ברמת האנרגיה וסדקים פני השטח שבהם רמות האנרגיה בין חומרים סופחי אור וחומרי העברת חורים אינם מסודרים כראוי. יש לציין כי אי יישור רמת האנרגיה מונע מיצוי יעיל של מטענים חשמליים, מה שמפחית באופן משמעותי את הביצועים של תאים פוטו-וולטאיים. כדי לפתור בעיה זו, צוות המחקר של פרופסור צ'וי פיתח טכנולוגיה ליישום ה-MXene של מבנה דו-ממדי על תאים פוטו-וולטאיים קוונטיים. Polycatechol, עם פיזור הממס האורגני המצוין שלו, שולב עם פני השטח של מבנה MXene כך שניתן היה ליישם אותו בהליכי דיו קוונטי. עם הצגת MXene, סרט הנקודות הקוונטיות יצר רמת פרמי גבוהה וסידור המטען מחדש של נקודות קוונטיות הושג בפתרון בעיית חוסר ההתאמה של יישור רמת האנרגיה. יתרה מכך, MXene בעל מבנה 2D מונע חדירת מתכת דרך המכשיר, משפר את יעילות המרת הכוח מ-2% ל-12.8% ועם יציבות תרמית משופרת של כ-13.6%. פרופסור צ'וי הצהיר כי "במחקר זה, פיתחנו דרך לשפר את היעילות של תאים פוטו-וולטאיים קוונטיים והצגנו רעיון של יישום MXene על מכשירים אלקטרוניים קוונטיים נקודות מהדור הבא." עוד הוא הצהיר כי "אנחנו מתכוונים לפתח טכנולוגיית ייצוב פני השטח כדי לשפר את היציבות כמו גם את היעילות של תאים פוטו-וולטאיים קוונטיים באמצעות מחקר עתידי".

בול זמן:

עוד מ ננוווק