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2024-05-31 | 科技島

新量子點技術 可提高太陽能電池效率


新量子點技術 可提高太陽能電池效率


PbS 量子點以其寬吸收範圍和低加工成本而聞名,非常適合商業用途。一個來自韓國研究小組,透過強脈衝光增強PbS量子點太陽能電池的電導率,取代了漫長的傳統熱處理工藝,顯著提高了效率並解決了因光、熱和濕氣暴露引起的缺陷。這項進步有望促進量子點技術在光電器件中更廣泛的應用。


編譯/高晟鈞




PbS 量子點以其寬吸收範圍和低加工成本而聞名,非常適合商業用途。一個來自韓國研究小組,透過強脈衝光增強PbS量子點太陽能電池的電導率,取代了漫長的傳統熱處理工藝,顯著提高了效率並解決了因光、熱和濕氣暴露引起的缺陷。這項進步有望促進量子點技術在光電器件中更廣泛的應用。





新量子點技術 可提高太陽能電池效率
PbS 量子點是奈米級半導體材料,被積極用於開發下一代太陽能電池。(示意圖/123RF)



PbS 量子點優點




PbS 量子點是奈米級半導體材料,被積極用於開發下一代太陽能電池。PbS 量子點可以吸收多種波長的太陽光,包括紫外線、可見光、近紅外線和短波紅外線,並且由於使用溶液加工和優異的光電性能,而具有較低的加工成本。




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PbS 量子點太陽能電池的製造涉及多個製程步驟。直到最近,熱處理製程被認為是一個重要步驟,因為它有效地將一層量子點塗覆到基板上並對材料進行熱處理以進一步提高其導電性。然而當PbS量子點暴露於光、熱和濕氣時,會加速其表面缺陷的形成,導致電荷複合和裝置性能惡化,這種現象使得這些材料的商業化變得具有挑戰性。




創新熱處理技術




對此,研究團隊捨棄使用烤箱、熱板在高溫下加溫數十分鐘的傳統方法,僅僅將PbS量子點暴露在強光下幾毫秒的時間。這種方法除了能抑製表面缺陷並延長產生電流的電荷(電子、電洞)的壽命外,也提高了太陽能電池的效率。




透過這項研究,研究團隊成功克服現有量子點熱處理製程的局限性,此外,具有優異波紋效應的量子點製程開發,有望促進該技術未來在一系列光電裝置中廣泛應用。




資料來源:ScitechDaily



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