Ứng dụng MXene vào tế bào quang điện chấm lượng tử đồng thời tăng hiệu suất và độ ổn định

Ứng dụng MXene vào tế bào quang điện chấm lượng tử đồng thời tăng hiệu suất và độ ổn định

Nút nguồn: 3030870
Tháng Mười Hai 22, 2023

(Tin tức Nanowerk) Một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Jong-min Choi thuộc Khoa Kỹ thuật Năng lượng dẫn đầu đã phát triển một công nghệ có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của chấm lượng tử tế bào quang điện bằng cách đưa dung môi hữu cơ phân tán vào MXen. Những phát hiện đã được công bố trong Vật liệu năng lượng tiên tiến (“Quang điện chấm lượng tử keo tích hợp dung môi hữu cơ MXene”). So sánh độ phân tán của dung môi hữu cơ mực pin mặt trời chấm lượng tử theo sự biến đổi bề mặt của MXene So sánh độ phân tán của dung môi hữu cơ mực pin mặt trời chấm lượng tử theo sự biến đổi bề mặt của MXene. (Ảnh: DGIST) Các tế bào quang điện chấm lượng tử đã có quá trình phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Tuy nhiên, hiệu suất vẫn còn hạn chế do độ lệch mức năng lượng và các vết nứt bề mặt nơi mức năng lượng giữa vật liệu hấp thụ ánh sáng và vật liệu chuyển lỗ trống không được sắp xếp hợp lý. Đáng chú ý, việc điều chỉnh sai mức năng lượng sẽ cản trở việc khai thác điện tích hiệu quả, làm giảm đáng kể hiệu suất của tế bào quang điện. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu của giáo sư Choi đã phát triển công nghệ ứng dụng MXene của cấu trúc 2D vào tế bào quang điện chấm lượng tử. Polycatechol, với khả năng phân tán dung môi hữu cơ tuyệt vời, đã được kết hợp với bề mặt của cấu trúc MXene để có thể áp dụng cho quy trình mực chấm lượng tử. Với sự ra đời của MXene, màng chấm lượng tử đã hình thành mức Fermi cao và sự sắp xếp lại điện tích của các chấm lượng tử đã đạt được trong việc giải quyết vấn đề không khớp mức năng lượng. Hơn nữa, MXene có cấu trúc 2D ngăn chặn sự xâm nhập của kim loại qua thiết bị, cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng từ 12.8% lên 13.6% và tăng cường độ ổn định nhiệt khoảng 30%. Giáo sư Choi cho biết: “Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phát triển một cách để cải thiện hiệu suất của tế bào quang điện chấm lượng tử và đã trình bày ý tưởng áp dụng MXene cho các thiết bị điện tử chấm lượng tử thế hệ tiếp theo”. Ông nói thêm rằng “Chúng tôi dự định phát triển công nghệ ổn định bề mặt để cải thiện độ ổn định cũng như hiệu quả của tế bào quang điện chấm lượng tử thông qua nghiên cứu trong tương lai.”

Dấu thời gian:

Thêm từ công trình nano