太陽電池用のナノヘテロ接合
太陽電池
太陽電池は太陽光を利用して電気に変換します。世界中で、多くのソーラーモジュールが設置されているため、太陽光発電の貢献度は高くなっています。太陽電池による太陽エネルギー利用の可能性とギャップの両方が巨大です。半導体は、光子を電子正孔対に変換する光吸収体と内部電場として機能します。太陽電池の基本的なプロセスは、光の吸収と電荷の分離です。マイノリティキャリアの寿命とキャリアモビリティは、高効率にとって重要です。商用サイズのセルの記録的な効率は12％から20％の範囲です。無機単接合太陽電池の現在の最高効率は20〜25％であり、過去10年間でほぼ飽和状態になっています。
無機太陽電池
コロイド状半導体量子ドットとナノ結晶をベースにした溶液処理された無機太陽電池は、量子ドットのバンドギャップを広いエネルギー範囲で調整できるため、広範囲の波長の光を吸収できるため、大きな期待が寄せられています。 。また、比較的安価に製造できます。無機太陽電池は、量子構造を使用して作られています。 MQW、SL、および量子ドットを光起電力デバイスに組み込むと、従来のバルク半導体ベースの太陽電池と比較して、理論上の最大効率が大幅に向上します。ナノロッド型のドナーアクセプター太陽電池も、空気中で安定した性能を発揮します。変換効率の理想値と実際の値の間のギャップを減らすには課題があります。
ナノロッド型ヘテロ接合
ドナーアクセプター太陽電池は、溶液からスピンキャストされた無機ナノ結晶で完全に構成されています。太陽電池は、ナノロッド型のCdTe / CdSeナノ結晶ヘテロ接合を使用しています。各極薄（〜100 nm）ナノ結晶は、ろ過されたピリジン溶液からスピンキャストされます。この技術は、事実上すべての基板上に高密度に充填されたナノ結晶の大面積で柔軟な薄膜を提供します。
研究
スペインの研究者は、電子受容体とドナーのナノ材料からなるナノヘテロ接合を使用することにより、コロイド状ナノ結晶太陽電池の電荷キャリアの寿命を延ばす新しい技術を開発しました。この技術は、オプトエレクトロニクス特性が低い光起電力材料でも高い量子効率を可能にします。カドミウムベースの結晶は、これらの化合物の電荷キャリアがかなり長持ちするため、研究者によって使用されました。
寿命の延長
研究者たちは、太陽電池デバイスにバルクナノヘテロ接合を作成しました。これは、日光にさらされたときに、光生成された電子正孔対がナノスケールで分離し、再結合の可能性を減らすために、2つの非常に異なるナノパスを介したデバイス。
公開されたレポートによると、研究者は、セルの電力変換効率は、PbSに基づく記録効率デバイスよりもまだ少し低いと主張しています。量子ドットとチタニアn型電極は、原理の証明を示しており、スパッタ酸化物電子受容体または500°Cでの高温焼結のいずれかに依存した以前の研究とは異なり、それらの技術は完全に溶液ベースのプロセスを使用して機能しますまた、100°C未満の低温で、低コストのロールツーロール製造の利点は無視できません。
ナノマテリアル