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效率更高也更稳定,量子点太阳能效率达18%创新高

2024年2月1日8:35 未解之谜网

    新兴光电技术量子点太阳能电池备受瞩目,现在韩国蔚山科学技术院(UNIST)工程师更将转换效率提高到 18.1%,创世界纪录。

    量子点本质上只是小小的圆形半导体晶体,但它们在吸收和发射光方面颇为厉害,且不同尺寸的颗粒也会有不同的颜色表现,能应用在萤幕显示器或感测器,除此之外,若应用在太阳能,也因为一片模组能吸收不同的波长,可实现更高的转换效率。

    目前主流太阳能材料为硅晶,整面都吸收相同的光波长,团队指出,若采用量子点,不同尺寸的颗粒就能各司其职,专注不同的光谱,进而提高潜在效率。且量子点太阳能也有其他优势,便宜容易制造,甚至可以制成喷涂溶液。

    这次 UNIST 团队也修改一番配方,过去都是用有机材料制成量子点太阳能电池,效率高但在阳光下稳定性较差,对于整天得放在户外吸收阳光的太阳能板来说,可不是好事,因此团队改用钙钛矿来制造量子点。

    团队还开发新的量子点固定方法,让量子点能更紧密排放,让效率从 2020 年的 16.6% ,提高到创新纪录的 18.1%,也获得国家再生能源实验室(NREL)的认可;新的太阳能电池也更加稳定,在正常条件下可维持 1,200 小时的效率,在 80 °C 的高温下维持 300 小时。

    不过量子点太阳能要商业化,也还要很长一段时间,但潜力颇高,量子点直到 2010 年左右才进到实验室,当时效率也不到 4%,未来随着效率提高,便宜且简单的制造程序应该有助于扩大技术规模。

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