A aplicação do MXene em células fotovoltaicas de pontos quânticos aumenta simultaneamente a eficiência e a estabilidade

(Notícias do Nanowerk) Uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Jong-min Choi, do Departamento de Engenharia de Energia, desenvolveu uma tecnologia que pode melhorar significativamente a eficiência de Ponto quântico células fotovoltaicas através da introdução de solvente orgânico dispersível MXene. As descobertas foram publicadas em Materiais de energia avançados (“Fotovoltaica de ponto quântico coloidal integrada MXene dispersível em solvente orgânico”). Comparação da dispersibilidade do solvente orgânico de tinta de células solares de pontos quânticos de acordo com a modificação de superfície do MXene. (Imagem: DGIST) As células fotovoltaicas de pontos quânticos tiveram um rápido processo de desenvolvimento nos últimos anos. No entanto, o desempenho ainda é limitado devido ao desalinhamento do nível de energia e às fissuras superficiais, onde os níveis de energia entre os materiais que absorvem luz e os materiais de transferência de furos não estão adequadamente organizados. Notavelmente, o desalinhamento do nível de energia impede a extração eficiente de cargas elétricas, o que reduz significativamente o desempenho das células fotovoltaicas. Para resolver este problema, a equipe de pesquisa do professor Choi desenvolveu uma tecnologia para aplicar o MXene de uma estrutura 2D a células fotovoltaicas de pontos quânticos. O policatecol, com sua excelente dispersibilidade em solventes orgânicos, foi combinado com a superfície de uma estrutura MXene para que pudesse ser aplicado nos procedimentos de tinta de pontos quânticos. Com a introdução do MXene, o filme de pontos quânticos formou um alto nível de Fermi e o rearranjo de carga dos pontos quânticos foi alcançado na resolução do problema de incompatibilidade de alinhamento de nível de energia. Além disso, um MXene estruturado em 2D evita a penetração de metal através do dispositivo, melhorando a eficiência de conversão de energia de 12.8% para 13.6% e com uma estabilidade térmica aprimorada de cerca de 30%. O professor Choi afirmou que “Neste estudo, desenvolvemos uma maneira de melhorar a eficiência das células fotovoltaicas de pontos quânticos e apresentamos uma ideia de aplicar o MXene a dispositivos eletrônicos de pontos quânticos de próxima geração”. Ele afirmou ainda que “Pretendemos desenvolver tecnologia de estabilização de superfície para melhorar a estabilidade, bem como a eficiência das células fotovoltaicas de pontos quânticos através de pesquisas futuras”.

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