Uporaba MXene v fotovoltaičnih celicah s kvantnimi pikami hkrati poveča učinkovitost in stabilnost

Uporaba MXene v fotovoltaičnih celicah s kvantnimi pikami hkrati poveča učinkovitost in stabilnost

Izvorno vozlišče: 3030870
December 22, 2023

(Nanowerk novice) Raziskovalna skupina, ki jo vodi profesor Jong-min Choi z oddelka za energetski inženiring, je razvila tehnologijo, ki lahko znatno izboljša učinkovitost kvantna pika fotovoltaične celice z vnosom organskih topil disperzibilnih MXene. Ugotovitve so bile objavljene v Napredni energetski materiali (»V organskih topilih razpršena MXene integrirana koloidna fotovoltaika s kvantnimi pikami«). Primerjava disperzibilnosti organskega topila za črnilo sončne celice s kvantnimi pikami glede na modifikacijo površine MXene Primerjava disperzibilnosti organskega topila s črnilom za sončne celice s kvantnimi pikami glede na modifikacijo površine MXene. (Slika: DGIST) Fotovoltaične celice s kvantnimi pikami so se v zadnjih letih hitro razvijale. Vendar pa je zmogljivost še vedno omejena zaradi neusklajenosti ravni energije in površinskih razpok, kjer ravni energije med materiali, ki absorbirajo svetlobo, in materiali za prenos lukenj niso pravilno razporejeni. Predvsem neusklajenost ravni energije preprečuje učinkovito ekstrakcijo električnih nabojev, kar bistveno zmanjša učinkovitost fotovoltaičnih celic. Da bi rešili ta problem, je raziskovalna skupina profesorja Choija razvila tehnologijo za uporabo MXene 2D strukture na fotovoltaičnih celicah s kvantnimi pikami. Polikatehol z odlično disperzibilnostjo v organskih topilih je bil kombiniran s površino strukture MXene, tako da ga je bilo mogoče uporabiti pri postopkih črnila s kvantnimi pikami. Z uvedbo MXene je film kvantne pike oblikoval visoko Fermijev nivo in prerazporeditev naboja kvantnih pik je bila dosežena pri reševanju problema neusklajenosti ravni energije. Poleg tega 2D-strukturiran MXene preprečuje prodiranje kovine skozi napravo, izboljša učinkovitost pretvorbe energije z 12.8 % na 13.6 % in z izboljšano toplotno stabilnostjo približno 30 %. Profesor Choi je izjavil, da "smo v tej študiji razvili način za izboljšanje učinkovitosti fotovoltaičnih celic s kvantnimi pikami in predstavili zamisel o uporabi MXene v elektronskih napravah s kvantnimi pikami naslednje generacije." Nadalje je izjavil, da "nameravamo razviti tehnologijo stabilizacije površine, da bi s prihodnjimi raziskavami izboljšali stabilnost in učinkovitost fotovoltaičnih celic s kvantnimi pikami."

Časovni žig:

Več od Nanowerk