Apa itu sel surya quantum dot?

Kuantum DOT Sel surya adalah sel surya yang dibangun di atas jaringan kristal yang diproduksi pada skala nanometer yang memiliki potensi untuk mengungguli teknologi sel surya konvensional karena keterbatasan mendasar tentang bagaimana sel surya menangkap sinar matahari.Sel surya standar dibangun di atas lapisan material yang paling efisien dalam menangkap satu pita atau panjang gelombang cahaya tertentu.Namun, titik -titik kuantum dalam sel surya titik kuantum dapat dibuat untuk menangkap banyak pita cahaya dengan memvariasikan ukuran dan susunan kimianya dalam proses pembuatan.Ini membuat berbagai jenis titik kuantum pada satu lapisan substrat yang berpotensi dapat menangkap berbagai panjang gelombang cahaya, membuatnya jauh lebih efisien dan ekonomis untuk diproduksi daripada sel surya standar.

batas teknis untuk mengubah sinar matahari menjadi listrikEnergi dengan bahan sel surya yang terdiri dari satu jenis struktur kimia secara teoritis maksimum 31%.Sel surya komersial pada 2011 hanya memiliki tingkat efisiensi praktis 15% hingga 17% pada tingkat maksimumnya.Penelitian telah berlangsung selama beberapa dekade untuk menemukan peningkatan teknologi sel surya dari beberapa tempat yang menguntungkan, seperti mengurangi biaya bahan fotovoltaik berdasarkan silikon yang sangat murni dengan mengganti polimer fleksibel dan substrat logam.Penelitian sel surya juga berfokus pada menangkap rentang celah pita yang lebih luas dari cahaya, baik dengan menumpuk berbagai lapisan bahan sel surya atau rekayasa kristal unik, yang dikenal sebagai titik kuantum, pada satu lapisan sel surya.Semua pendekatan memiliki kelemahannya, dan kuantum sel surya juga berusaha untuk memanfaatkan keunggulannya jika memungkinkan.

Teknologi yang muncul dari sel surya kuantum dot dibangun di atas fisika dan kimia titik kuantum itu sendiri, tetapi juga termasukPrinsip sel surya berlapis-lapis, dan kemampuan untuk memasukkan komponen-komponen ini ke dalam substrat yang lebih mudah diproduksi, berpotensi fleksibel.Idealnya, teknologi ini menargetkan untuk memproduksi apa yang dikenal sebagai sel surya spektrum penuh, yang mampu menangkap hingga 85% cahaya, cahaya tampak dan mengubahnya menjadi listrik, serta menangkap beberapa cahaya di pita inframerah dan ultraviolet.Output energi untuk sel surya semacam itu telah mencapai efisiensi 42% di laboratorium pada 2011, dan upaya saat ini melibatkan menemukan struktur kimia yang praktis dan hemat biaya untuk teknologi tersebut sehingga dapat diproduksi secara massal.

Pendekatan untuk sel surya generasi berikutnya memilikiBerfokus pada tiga celah pita atau model multi-persimpangan, di mana berbagai lapisan paduan semikonduktor gallium-arsenide-nitrate saling berhubungan.Komposisi kimia multi-jungsi lainnya telah menggunakan paduan seng-telurium dan sel surya kuantum juga dibuat dari kadmium-sulfida pada substrat titanium dioksida yang dilapisi dengan molekul organik untuk menghubungkan substrat logam dan titik kuantum.Variasi lain pada tiga lapisan celah pita termasuk penelitian menggunakan indium-gallium-phosphide, indium-gallium-arsenide, dan germanium.Banyak kombinasi kimia tampaknya berfungsi, dan ukuran molekul yang digunakan dalam proses, seperti lapisan interkoneksi organik, tampaknya memiliki lebih banyak dampak langsung pada efisiensi sel surya kuantum titik untuk menangkap spektrum cahaya yang luas daripada yang luas daripada yang luas daripada yang luas daripada yang luas daripadaKimia yang sebenarnya dari bahan itu sendiri.Lapisan-lapisan dalam sel surya multi-persimpangan, termasuk titik-titik kuantum itu sendiri, seringkali harus kurang dari dua nanometer, yang membutuhkan tingkat presisi yang sangat halus untuk menghasilkan yang hanya fasilitas fab microchip yang membuat prosesor komputer dan memori adalahMampu pada skala massa.

Tujuan penelitian sel surya kuantum adalah membuat sel surya lebih efisien dan lebih murah untuk diproduksi.Idealnya, mereka akan dibangun di atas pasangan polimer yang fleksibelRials sehingga dapat dicat ke bangunan atau digunakan sebagai lapisan untuk elektronik portabel.Mereka kemudian juga akan mampu ditenun menjadi kain sintetis untuk pakaian dan pelapis di dalam mobil.Ini akan memberikan teknologi sel surya yang tersebar luas dalam pembangkit listrik yang dapat melengkapi atau menggantikan kebutuhan penggunaan bahan bakar fosil untuk banyak kebutuhan konsumen umum termasuk dalam pengendalian iklim, telekomunikasi, transportasi, dan pencahayaan.Sel -sel surya semacam itu telah dibuat di laboratorium di AS, Kanada, Jepang, dan negara -negara lain, dan perusahaan pertama yang menemukan metode produksi massal yang murah dari teknologi ini cenderung menangkap pasar dunia untuk skala yang belum pernah terjadi sebelumnya.