Durchbruch bei Quantenpunkt-Tinte verbessert Solarzelleneffizienz

Forscher haben einen bedeutenden Fortschritt in der Entwicklung kolloidaler Quantenpunkt-Tinten (CQD) erzielt, der die Türen für effizientere und skalierbarere CQD-Photovoltaik öffnet. Die neue Methode konzentriert sich auf die Stabilisierung von CQD-Tinten mithilfe einer neuartigen chemischen Engineering-Strategie, um die Aggregation von Nanopartikeln zu verhindern.

Die Innovation besteht darin, Iodoplumbat-Komplexe in funktionelle Anionen umzuwandeln. Diese Anionen ordnen sich selbstorganisiert in einer elektrostatisch geladenen Oberflächenschale um Bleisulfid (PbS)-Quantenpunkte an, wodurch die kolloidale Stabilität verbessert und die Quantenconfinement-Effekte erhalten bleiben.

Verbesserte Effizienz und Skalierbarkeit

Die resultierenden CQD-Filme weisen eine isotrope Gleichmäßigkeit auf, was zu einem effizienteren Ladungstransport und einer verbesserten Photovoltaikleistung führt. Gedruckte CQD-Solarzellen erreichten einen zertifizierten Wirkungsgrad von 13,40 % mit einer aktiven Fläche von 0,04 cm². Ein skaliertes Modul mit einer Größe von 12,60 cm² lieferte einen zertifizierten Wirkungsgrad von 10 %, was die Robustheit der Tinte und die Reproduzierbarkeit des Prozesses demonstriert.

Diese Skalierbarkeit ist für die kommerzielle Rentabilität unerlässlich. Die Auswirkungen gehen über die Photovoltaik hinaus und revolutionieren möglicherweise großflächige Fertigungstechniken für flexible, leichte elektronische Geräte.