科学家将量子点太阳能电池世界记录提升到13.4%

在美国能源部（DOE）研究人员的国家可再生能源实验室（NREL）建立了一个新的世界纪录，量子点太阳能电池的效率，在13.4%。

胶体量子点的电子材料，由于其惊人的尺寸小（一般在3-20纳米尺寸）他们拥有迷人的光学性质。量子点太阳能电池出现在2010上的图，跟踪研究NREL努力将太阳光能转化为电能和提高效率的新技术。初始硫化铅量子点太阳能电池的效率为2.9%。自那以后，多伦多大学的铅硫化物含量已达到两位数，去年达到12%。从初始效率到先前记录的改进来自更好地理解单个量子点之间的连通性、更好的整体器件结构和减少量子点中的缺陷。PCBA加工

国家可再生能源实验室的科学家Joey Luther和Erin Sanehira是一个团队，帮助国家可再生能源实验室的设置为一个量子效率为13.4%的记录点太阳能电池部分。

量子点太阳能电池的最新发展来自一个完全不同的量子点材料。新的量子点的领导者是铯（cspbi3碘化铅），并在卤化物钙钛矿材料最近新兴的家庭。在量子点的形式，cspbi3产生非常大的电压（约1.2伏）在开路。

“这个电压，再加上材料的带隙，使它们在多结太阳电池的顶层的一个理想的候选人，”Joseph Luther说，在国家可再生能源实验室的资深科学家和化学材料和纳米科学团队项目负责人。顶部的电池必须是高效率的，但在更长的波长透明，以使这部分阳光到达较低的层。串联电池可以提供比传统的硅太阳能电池更高的效率，太阳能电池板控制着当今的太阳能市场。

这一最新进展，名为“增强流动性cspbi3量子点阵列的备案效率，高压光伏电池，”发表在科学进展。论文合著者Erin Sanehira，Ashley Marshall，Jeffrey Christians，Steven Harvey，Peter Ciesielski，Lance Wheeler，Philip Schulz，和马修·比尔德，都从实验室；与华盛顿大学的Lih Lin。

多结的方法通常用于空间应用在高效率比使太阳能电池组件成本更重要。量子点材料的结构由卢瑟和该实验室/华盛顿大学团队开发的可以搭配廉价的薄膜钙钛矿材料来实现类似的高效表现为空间太阳能电池，但建立在成本比硅技术更低，使地面和空间应用的理想技术。

通常，太空和屋顶应用所用的材料完全不同。正是看到了可用于这两种情况下可能的配置令人兴奋，”Erin Sanehira博士生在华盛顿大学的人进行了研究，在实验室说。

该实验室的研究是由美国能源部科学办公室资助，而Sanehira和林承认美国宇航局航天科技奖学金。

NREL是能源的主要国家实验室，可再生能源和能源效率的研究和发展部。国家可再生能源实验室的操作能源部联盟的可持续能源，LLC.