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开发新的光伏商业化技术

时间:2020-04-24 13:02:49 | 来源:

已经开发出一种技术,该技术进一步加速了胶体量子点(CQD)光伏(PV)器件的商业化,该器件有望成为下一代光伏器件。

DGIST在30日(星期一)宣布,由能源科学与工程系的Jongmin Choi教授和多伦多大学的Edward E. Sargent教授组成的研究小组已确定了CQD PV器件性能下降的原因,并已开发出一种能够稳定器件性能的材料加工方法。

量子点具有出色的吸光率,并且能够吸收各种波长的光。因此,他们已经获得了期望作为下一代光伏器件的关键材料。特别地,量子点是轻的,柔性的,并且涉及较低的处理成本。因此,可以通过补充当前使用的硅太阳能电池的缺点来代替它们。

在这方面,已经进行了一些关于光电转换效率(PCE)的研究,以提高CQD PV器件的性能。但是,很少有研究集中在提高这些设备的稳定性上,这对于商业化过程是必需的。特别是,很少有研究在最大功率点使用CQD光伏设备,这是光伏设备的实际运行环境。

为此,研究团队通过长时间连续暴露在光照和氧气下(与实际操作条件相似)来研究性能下降的原因,以提高CQD PV器件实际商业化阶段所需的稳定性。 。结果,确认了通过氧化除去了量子点固体表面上的碘离子,从而形成了氧化层。该氧化物层导致量子点结构的变形,从而降低了器件的效率。

研究团队开发了一种用钾(K)取代配体的方法,以改善该设备的低效率。配体是指与类似于分支的复合物的中心原子键合的离子或分子。在此,防止碘氧化的碘化钾被部署在量子点固体的表面上以进行取代过程。由于应用了本发明的方法,该装置在300小时内保持了80%以上的连续效率,这是其初始效率。到目前为止,该数字高于预期的性能。

DGIST的Jongmin Choi教授说:“该研究旨在证明CQD光伏设备可以在实际运行环境中更稳定地运行。”他进一步评论说,“预期结果将进一步加速CQD光伏设备的商业化。”

这项研究的结果于2月20日发表在世界领先的国际学术期刊《先进材料》(IF = 25.809)上。DGIST能源科学与工程系的崔钟敏教授作为主要作者参加了这项研究。

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