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量子点太阳能电池打破效率记录华体会体育

2024-02-06 14:35:28
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  最有前途的新兴太阳能电池技术之一已经获得了重大的效率提升。韩国UNIST的工程师创造了量子点太阳能电池,其效率为18.1%,创下了世界纪录。

  量子点本质上只是微小的圆形半导体晶体,在吸收和发射光方面非常有效。它们与之交互的颜色可以通过改变它们的大小来设置,这使得它们在显示技术或传感器中很有用。编译 陈讲运

  但是,它们最终可能最有用的地方是太阳能电池。大多数商用太阳能电池都是用散装材料作为集光层制成的,这意味着整个表面吸收相同的波长。但是,使用量子点,您可以拥有多种尺寸,专注于光谱的不同部分,从而提高潜在效率。作为额外的好处,它们价格便宜且易于制造,甚至可以制成可喷涂的溶液。

  在这项新研究中,UNIST的研究人员对配方进行了一些调整,以改进技术。用有机材料制成的量子点太阳能电池具有最高的理论效率,但不幸的是,它们存在缺陷,使它们在阳光和天气下不太稳定——这对于设计为整天在阳光下的设备来说并不理想。为了解决这个问题,这些太阳能电池通常由无机材料制成,但这限制了它们的效率,该团队说。

  UNIST团队用有机钙钛矿制造了量子点,并开发了一种新方法,将它们锚定在基板上,使这些点更紧密地放置在一起。这使效率从 2020 年的 16.6% 提高到创纪录的 18.1%。该记录已得到美国国家可再生能源实验室(NREL)的独立认可,该实验室保留了比较不同技术效率的持续图表。

  更好的是,新的太阳能电池更加稳定。它们在正常条件下保持了 1,200 小时的效率,在 80 °C (176 °F) 的高温下保持了 300 小时的效率。它们在储存两年后表现同样出色。

  量子点太阳能电池要赶上日常的硅太阳能电池还有很长的路要走,后者已经领先了半个世纪,并且正在迅速接近其理论上的最大效率。与此同时,量子点直到2010年左右才真正进入实验室,当时它们的效率低于4%。随着效率的提高,廉价和简单的制造应该有助于扩大技术规模,并使更广泛的表面成为光伏。华体会体育

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