什么是量子点太阳能电池(What Quantum Dot Solar Cells)？

量子点太阳能电池是建立在纳米级晶体网络上的太阳能电池，由于太阳能电池捕捉太阳光的基本限制，它有可能超越传统太阳能电池技术。标准太阳能电池是建立在一层最有效的材料上一种特定的光带或波长。然而，量子点太阳能电池...

量子点太阳能电池是建立在纳米级晶体网络上的太阳能电池，由于太阳能电池捕捉太阳光的基本限制，它有可能超越传统太阳能电池技术。标准太阳能电池是建立在一层最有效的材料上一种特定的光带或波长。然而，量子点太阳能电池中的量子点可以在制造过程中通过改变其大小和化学组成来捕获多个光带。这使得在一层衬底上的不同种类的量子点阵列有可能捕捉到广泛的光波长，使其比标准太阳能电池更高效、更经济。

量子点太阳能电池可以降低制造成本，从而使太阳能更经济实惠。
用一种化学结构组成的太阳能电池材料，理论上太阳光转化为电能的最大值为31%。截至2011年，商用太阳能电池的实际效率水平仅为15%至17%，然而，几十年来一直在进行研究，从几个有利的角度寻找太阳能电池技术的改进，例如，通过替代柔性聚合物和金属衬底来降低基于高纯硅的光伏材料的成本。太阳能电池的研究也集中在捕捉更宽的带隙范围，无论是通过堆叠不同层的太阳能电池材料还是设计独特的晶体，如量子点，所有的方法都有其缺点，量子点太阳能电池也试图尽可能利用它们的优点
新兴的量子点太阳能电池技术建立在量子点本身的物理和化学基础上，但也包括多层太阳能电池的原理，以及将这些组件整合到更易于制造、潜在柔性的基板中的能力理想情况下，这项技术的目标是生产全光谱太阳能电池，能够捕获高达85%的辐射光和可见光，并将其转化为电能，以及在红外线和紫外线波段捕获一些光。截至2011年，这种太阳能电池的能量输出效率在实验室达到了42%，目前的工作包括为这种技术寻找实用的、成本效益高的化学结构，以便能够批量生产。
重点研究了三带隙或多结模型，另一种多结化学成分使用锌锰碲合金，量子点太阳能电池也由硫化镉制成，在二氧化钛基底上涂有有机分子，以实现金属间的互连衬底和量子点。这三种带隙层的其他变化包括使用磷化铟镓、砷化铟镓和锗进行的研究。许多化学组合似乎起作用，而且在这个过程中使用的分子的大小，例如有机互连层，似乎对量子点太阳能电池捕获宽光谱光的效率比材料本身的实际化学性质高然而，多结太阳能电池中的层，包括量子点本身，通常必须小于两纳米厚，这需要极高的精度才能生产出只有制造计算机处理器和存储器的微芯片制造厂才能大规模生产。
量子点太阳能电池研究的目标是使太阳能电池既高效又便宜。理想情况下，太阳能电池将以可弯曲的聚合物材料为基础，这样就可以把它们涂在建筑物上，或者用作便携式电子产品的涂层。然后，它们还可以被编织成合成纤维，用于服装和汽车内饰。这将使太阳能电池技术在发电领域得到广泛的应用可以补充或取代化石燃料的使用，以满足许多常见的消费需求，包括气候控制、电信、运输和照明。美国、加拿大、日本和其他国家的实验室已经制造了这种太阳能电池，而第一家找到廉价大规模生产这种技术的公司，很可能会为它占领一个空前规模的世界市场。

发表于 2020-07-10 14:33
阅读 ( 1542 )
分类：技术

什么是量子点太阳能电池(What Quantum Dot Solar Cells)？

你可能感兴趣的文章

相关问题

0 条评论

作家榜 »

推荐文章