研究人员开发出一种新方法,利用“钙钛矿量子点”来提高太阳能电池的性能和稳定性。他们通过解决量子点表面扭曲导致太阳能电池性能下降的问题,开发出寿命更长的太阳能电池。
大连理工大学能源科学与工程系 Jongmin Choi 教授团队与庆尚国立大学材料工程与融合技术教授 Tae Kyung Lee 以及国民大学应用化学教授 Younghoon Kim 共同开展了这项研究。
钙钛矿量子点是下一代太阳能电池的关键材料。它们具有出色的光电转换能力,并且易于批量生产。然而,要将它们用于太阳能电池,必须更换附着在量子点表面的“配体”。这个过程通常会导致量子点表面变形,就像皱巴巴的纸一样,从而导致太阳能电池性能下降和寿命缩短。
为了解决这个问题,Jongmin Choi 教授的团队采用了新方法,从两侧牢固地固定量子点,从而有效地解开扭曲的表面。
配体有助于恢复扭曲的晶格结构,使量子点的皱褶表面变得光滑。这大大减少了表面缺陷,使太阳能电池能够更高效地运行,并延长其使用寿命。
最终,太阳能电池的能量转换效率从13.6%提高到15.3%,并且在15天内保持了83%的性能,表现出了稳定性。
大韩民国科学技术研究院能源科学与工程系的崔钟敏教授表示:“通过这项研究,我们可以最大限度地减少量子点上的表面缺陷,并通过采用这些两亲配体来稳定其表面,从而显著提高太阳能电池的效率和稳定性。”
“我们计划继续研究稳定钙钛矿量子点的表面,希望将研究成果应用于各种光电设备。”
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