Квантовые точки улучшают КПД солнечных панелей на 50%

Последние несколько лет, ученые использовали квантовые точки для улучшения абсорбции света и общей эффективности солнечных панелей. В своем новом исследовании, они продемонстрировали, что квантовые точки со встроенным электрическим зарядом, могут улучшить КПД солнечных панелей на 50% и более.

Исследователи, Кимберли Сэблон и Джон Литтл (Исследовательская лаборатория армии США в Аделфи, штат Мэриленд), Владимир Митин, Андрей Сергеев и Низами Вагидов (университета Буффало, штат Нью-Йорк) и Китт Рейнхардт (Исследовательская лаборатория военно-воздушных сил США в Арлингтоне, штат Вирджиния) опубликовали свое исследование по увеличению КПД солнечных панелей в недавнем номере журнала Nano Letters.

В своем исследовании, ученые изучили гетерогенные (многослойные) солнечные панели с квантовыми точками InAs/GaAs (арсенид индия/арсенид галлия). Квантовые точки позволяют получать энергию из инфракрасного излучения. Но они оказывают и негативное воздействие: квантовые точки улучшают рекомбинацию фотоносителей и уменьшает фототок. Из-за этого, улучшение КПД солнечных панелей с помощью квантовых точек ограничивалось всего несколькими процентами.

В своих экспериментах, исследователи добавляли по 2, 3 и 6 электронов на квантовую точку, что давало, соответственно, 4.5%, 30%, и 50% увеличение КПД, по сравнению с обычными квантовыми точками. В случае с 6 электронами, увеличение КПД на 50% относится к увеличению общей эффективности с 9.3% до 14%.

Кроме того, исследователи прогнозируют, что дальнейшее увеличение количества электронов приведет к еще более сильному увеличению КПД, поскольку пока не наблюдалось эффектов насыщения.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов