«Эти результаты ясно демонстрируют, что существует огромная возможность для улучшения напряжений холостого хода, превышающих один вольт, за счет использования меньших квантовых точек в солнечных элементах с квантовыми точками», — сказал Уджун Юн, доктор философии, научный сотрудник NRC, отделение твердотельных устройств NRL. . «Технологичность решения в сочетании с потенциалом для процессов генерации множественных экситонов делает нанокристаллические квантовые точки многообещающими кандидатами для недорогих и высокоэффективных фотоэлектрических систем третьего поколения».Несмотря на этот замечательный потенциал для генерации высокого фототока, достижимое напряжение холостого хода фундаментально ограничено из-за процессов безызлучательной рекомбинации в солнечных элементах с квантовыми точками. Чтобы преодолеть эту границу, исследователи NRL переработали молекулярную пассивацию в солнечных элементах с переходом металл-КТ Шоттки (однонаправленный переход металл-полупроводник), способным достигать самых высоких напряжений холостого хода, когда-либо сообщавшихся для солнечных элементов на основе коллоидных квантовых точек.Экспериментальные результаты демонстрируют это за счет улучшения пассивации поверхности квантовых точек PbS посредством специального отжига квантовых точек и границы раздела металл-квантовые точки с использованием пассивации фторидом лития (LiF) с оптимизированной толщиной LiF.
Это оказывается критически важным для снижения плотности темнового тока за счет пассивирования локализованных ловушек на поверхности КТ PbS и на границе раздела металл-КТ вблизи перехода, тем самым сводя к минимуму процессы безызлучательной рекомбинации в ячейках.За последнее десятилетие Министерство обороны (DoD) проанализировало и недавно разработало Стратегический план обеспечения устойчивости на 2012 финансовый год, в котором зависимость военных от ископаемого топлива была названа стратегическим риском, а инвестиции в возобновляемые источники энергии и энергоэффективность — в качестве ключевых мер по смягчению последствий.
Исследования в NRL направлены на поддержку целей и миссии Министерства обороны, обеспечивая фундаментальные и прикладные исследования в области технологий возобновляемой и устойчивой энергетики, которые включают гибридные виды топлива и топливные элементы, фотоэлектрические элементы и углеродно-нейтральные биологические микроорганизмы.