Комбинирование квантовые точки и органические молекулы

Комбинирование квантовые точки и органические молекулы могут захватить больше солнечного света.

Комбинирование квантовые точки и органические молекулы

Свет от солнца является нашим наиболее распространенным источником возобновляемой энергии, ключевым фактором является как можно больше собрать солнечного излучения, для будущих энергетических потребностей в мире.

Исследователи KAUST обнаружили, что эффективность солнечных элементов может быть повышена путем объединения неорганических полупроводниковых нанокристаллов с органическими молекулами.

Квантовые точки представляют собой кристаллы, которые соизмеримы 10 нанометрам. Электроны, захваченный точкой имеет совершенно иные свойства он свободно перемещаться через материал.

«Одним из самых больших преимуществ квантовых точек для технологии солнечных батарей является перестройки частоты их оптических свойств», объяснил доцент химических наук Омар Мухаммед. «Их можно регулировать путем изменения размера квантовой точки.»

Мухаммед и его коллеги разрабатывают квантовые точки из сульфида свинца для сбора оптической энергии. Солнечная батарея, сделанная из квантовых точек способна собрать на много больше солнечного света чем солнечные батареи, сделанные из других материалов на такой же площади. Соответственно, квантовые точки из сульфида свинца могут поглощать свет в более широком частотном диапазоне.

Для того, чтобы работала солнечная батарея, электроны должны отойти от квантовой области поглощения и перетечь к электроду. Как ни странно, свойство больших квантовых точек из сульфида свинца способна на это, что делает их пригодными для широкополосного поглощения солнечного света. Ранее эффективный перенос электронов от квантовых точек к электроду был достигнут на меньших размерах 4,3 нанометра,

Мухаммед и его командой путем экспериментов смешивания точек сульфида свинца разных размеров с молекулами из семьи порфиринов пришли к выводу, что можно управлять переносом заряда от крупных точек сульфида свинца. В то время как одна молекула выключает перенос заряда, а другая включает передачу с более высокой скоростью, чем 120 фемтосекунд.

Команда считает, что это улучшение способности сбора энергии обусловлена межфазных электростатических взаимодействий между отрицательно заряженной квантовой поверхности точки и положительно заряженного порфирита.

«При таком подходе мы можем теперь увеличить квантовый размер точки для эффективного переноса заряда, чтобы включать в себя большую часть ближней инфракрасной области спектра, выходящих за рамки ранее отсеченной области», заявил Мохаммед. «Мы надеемся в дальнейшем, реализовать эту идею солнечных клеток с различной архитектурой для оптимизации эффективности.»

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий