Nanokrystalický solární článek - Nanocrystal solar cell

Účinnost různých solárních článků.

Nanokrystalické solární články jsou solární články na základě a Podklad s povlak z nanokrystaly. Nanokrystaly jsou obvykle založeny na křemík, CdTe nebo CIGS a substráty jsou obecně křemík nebo různé organické vodiče. Kvantové tečky solárních článků jsou variantou tohoto přístupu, ale využívají výhod kvantově mechanické efekty pro získání dalšího výkonu. Solární články citlivé na barvivo jsou dalším souvisejícím přístupem, ale v tomto případě je nano-strukturování součástí substrátu.

Předchozí způsoby výroby se spoléhaly na drahé epitaxe molekulárního paprsku koloidní syntéza umožňuje levnější výrobu. Tenký film nanokrystalů se získává postupem známým jako „odstřeďování ". To zahrnuje umístění množství roztoku kvantových teček na plochý substrát, který se pak velmi rychle otáčí. Roztok se rozprostírá rovnoměrně a substrát se točí, dokud není dosaženo požadované tloušťky."

Fotovoltaické články založené na kvantové tečce založené na koloidních látkách senzitizovaných na bázi barviv TiO2 filmy byly vyšetřovány v roce 1991[1]a bylo zjištěno, že vykazují slibnou účinnost přeměny dopadající světelné energie na elektrickou energii a jsou neuvěřitelně povzbudivé kvůli nízké ceně použitých materiálů. Architektura s jedním nanokrystalem (kanálem), ve které byla pro zlepšení účinnosti zařízení navržena řada jednotlivých částic mezi elektrodami, z nichž každá byla oddělena ~ 1 difuzní délkou excitonu.[2] a výzkum tohoto typu solárních článků provádějí skupiny na Stanfordu, Berkeley a Tokijské univerzitě.

Ačkoli je výzkum stále ještě v plenkách, v budoucnu může nanokrystalická fotovoltaika nabídnout výhody, jako je flexibilita (kvantová tečka-polymerní kompozitní fotovoltaika[3]) nižší náklady, čistá výroba energie[4] a účinnost 65%,[5] ve srovnání s přibližně 20 až 25% u první generace, krystalický křemík - fotovoltaika na bázi.[6]

Tvrdí se, že mnoho měření účinnosti nanokrystalického solárního článku je nesprávných a že nanokrystalické solární články nejsou vhodné pro výrobu ve velkém měřítku.[7]

Nedávný výzkum experimentoval s selenid olovnatý (PbSe) polovodič, stejně jako s fotovoltaika teluridu kadmia (CdTe), která se již dobře etablovala ve výrobě druhé generace tenkovrstvé solární články. Rovněž jsou zkoumány další materiály.

Další solární články třetí generace

Hlavní článek: třetí generace solárních článků

Viz také

Reference

  1. ^ B. O’Regan a M. Gratzel (1991). „Levný a vysoce účinný solární článek založený na koloidním TiO citlivém na barvivo2 filmy ". Příroda. 353 (6346): 737–740. Bibcode:1991 Natur.353..737O. doi:10.1038 / 353737a0.
  2. ^ J.S. Salafsky (2001). „Návrh„ kanálu “využívající jediné, polovodičové nanokrystaly pro efektivní (opto) filmy elektronických zařízení“. Elektronika v pevné fázi. 45 (1): 53–58. Bibcode:2001SSEle..45 ... 53S. doi:10.1016 / S0038-1101 (00) 00193-3.
  3. ^ D.S. Ginger & N.C. Greenham (1999). "Fotoindukovaný přenos elektronů z konjugovaných polymerů na CdSe nanokrystaly". Fyzický přehled B. 59 (16): 10622. Bibcode:1999PhRvB..5910622G. doi:10.1103 / PhysRevB.59.10622.
  4. ^ Ilan Gur, Neil A. Fromer, Michael L. Geier a A. Paul Alivisatos (2005). „Air-Stable All-Anorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution“. Věda. 310 (5745): 462–465. Bibcode:2005Sci ... 310..462G. doi:10.1126 / science.1117908. PMID  16239470.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  5. ^ Kvantové tečky mohou zvýšit fotovoltaickou účinnost na 65%, 24. května 2005
  6. ^ „Zpráva o fotovoltaice“ (PDF). Fraunhofer ISE. 28. července 2014. s. 6. Archivováno od originál (PDF) dne 31. srpna 2014. Citováno 31. srpna 2014.
  7. ^ N. Gupta, G. F. Alapatt, R. Podila, R. Singh, K.F. Poole (2009). „Vyhlídky solárních článků na bázi nanostruktur pro výrobu budoucích generací fotovoltaických modulů“. International Journal of Photoenergy. 2009: 1–13. doi:10.1155/2009/154059.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)

externí odkazy