Przełom w dziedzinie tuszu z kropek kwantowych zwiększa wydajność ogniw słonecznych

Naukowcy dokonali znaczącego postępu w inżynierii koloidalnych tuszów z kropek kwantowych (CQD), otwierając drzwi do bardziej wydajnych i skalowalnych ogniw fotowoltaicznych CQD. Nowa metoda koncentruje się na stabilizacji tuszów CQD za pomocą nowatorskiej strategii inżynierii chemicznej, aby zapobiec agregacji nanocząstek.

Innowacja polega na przekształcaniu kompleksów jodooplumbinianowych w funkcjonalne aniony. Aniony te samoorganizują się w naładowaną elektrostatycznie powłokę powierzchni wokół kropek kwantowych siarczku ołowiu (PbS), zwiększając stabilność koloidalną i zachowując efekty uwięzienia kwantowego.

Poprawiona wydajność i skalowalność

Powstałe warstwy CQD wykazują izotropową jednorodność, co prowadzi do bardziej wydajnego transportu ładunku i zwiększonej wydajności fotowoltaicznej. Drukowane ogniwa słoneczne CQD osiągnęły certyfikowaną wydajność 13,40% przy powierzchni aktywnej 0,04 cm². Skalowany moduł o wymiarach 12,60 cm² osiągnął certyfikowaną wydajność 10%, co świadczy o solidności tuszu i powtarzalności procesu.

Ta skalowalność jest niezbędna dla rentowności komercyjnej. Implikacje wykraczają poza fotowoltaikę, potencjalnie rewolucjonizując techniki produkcji wielkopowierzchniowej dla elastycznych, lekkich urządzeń elektronicznych.