나노결정 태양전지
Nanocrystal solar cell
나노결정 태양전지는 나노결정 코팅 기판을 기반으로 한 태양전지입니다.나노 결정체는 일반적으로 실리콘, CdTe 또는 CIGS를 기반으로 하며, 기판은 일반적으로 실리콘 또는 다양한 유기 도체입니다.양자 도트 태양 전지는 이 접근법의 변형이지만, 추가적인 성능을 추출하기 위해 양자 역학적 효과를 활용합니다.염료감응형 태양전지도 이와 관련된 접근법이지만, 이 경우 나노구조는 기판의 일부입니다.
이전의 제작 방법은 고가의 분자선 에피택시 공정에 의존했지만 콜로이드 합성을 통해 더 저렴한 제조를 할 수 있었습니다.나노 결정의 얇은 막은 "스핀 코팅"이라고 알려진 프로세스에 의해 얻어집니다.여기에는 퀀텀닷 용액을 평평한 기판 위에 올려놓고 매우 빠르게 회전시키는 작업이 포함됩니다.용액이 균일하게 퍼지고, 필요한 두께에 도달할 때까지 기판이 회전한다.
염료감응 콜로이드2 TiO막을 기반으로 한 퀀텀닷 기반의 광전지를 1991년에[1] 연구한 결과 입사한 빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 유망한 효율이 나타났으며, 재료비가 저렴하여 매우 고무적인 것으로 나타났다.소자 효율을[2] 개선하기 위해 전극 사이에 각각 1 들뜸 확산 길이로 분리된 단일 입자 배열을 제안하는 단일 나노 결정(채널) 아키텍처가 제안되었으며, 이러한 유형의 태양 전지에 대한 연구는 스탠포드, 버클리 및 도쿄 대학 그룹에 의해 수행되고 있다.
연구는 아직 초기 단계에 있지만, 미래에는 나노 결정 광전지가 1세대 결정 실리콘 [6]기반 광전지의 약 20-25%에 비해 유연성(양자 도트-폴리머 복합[3] 광전지의 비용 절감, 청정 발전[4] 및 65%[5]의 효율성 등의 이점을 제공할 수 있을 것이다.
나노결정 태양전지의 효율에 대한 많은 측정이 부정확하고 나노결정 태양전지가 대규모 [7]제조에 적합하지 않다는 주장이 있다.
최근 연구는 셀렌화납(PbSe) 반도체와 2세대 박막 태양전지 생산에서 이미 잘 확립된 카드뮴 텔루라이드 광전지(CdTe)를 실험했다.다른 재료들도 연구 중입니다.
기타 3세대 태양전지
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레퍼런스
- ^ B. O’Regan and M. Gratzel (1991). "A low-cost, high efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films". Nature. 353 (6346): 737–740. Bibcode:1991Natur.353..737O. doi:10.1038/353737a0.
- ^ J.S. Salafsky (2001). "A 'channel' design using single, semiconductor nanocrystals for efficient (opto)electronic devices films". Solid-State Electronics. 45 (1): 53–58. Bibcode:2001SSEle..45...53S. doi:10.1016/S0038-1101(00)00193-3.
- ^ D.S. Ginger & N.C. Greenham (1999). "Photoinduced electron transfer from conjugated polymers to CdSe nanocrystals". Physical Review B. 59 (16): 10622. Bibcode:1999PhRvB..5910622G. doi:10.1103/PhysRevB.59.10622.
- ^ Ilan Gur, Neil A. Fromer, Michael L. Geier, and A. Paul Alivisatos (2005). "Air-Stable All-Inorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution". Science. 310 (5745): 462–465. Bibcode:2005Sci...310..462G. doi:10.1126/science.1117908. PMID 16239470.
{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ Quantum Dots는 태양광 효율을 65%로 높일 수 있다(2005년 5월 24일)
- ^ "Photovoltaics Report" (PDF). Fraunhofer ISE. 28 July 2014. p. 6. Archived from the original (PDF) on 9 August 2014. Retrieved 31 August 2014.
- ^ N. Gupta, G. F. Alapatt, R. Podila, R. Singh, K.F. Poole (2009). "Prospects of Nanostructure-Based Solar Cells for Manufacturing Future Generations of Photovoltaic Modules". International Journal of Photoenergy. 2009: 1–13. doi:10.1155/2009/154059.
{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
외부 링크
- 사이언스 뉴스 온라인, Quantum-Dots 도약: 2006년 6월 3일, 작은 크리스탈을 두드리는 설명할 수 없는 광채취 능력.
- 정보2006년 1월 6일, 나노 결정의 발견은 태양 전지의 가능성을 가지고 있습니다.
- 버클리 랩, 버클리 랩, 공기 안정형 무기 나노결정 태양전지 솔루션에서 처리, 2005.
- Science Daily, Sunny Future For Nanocrystal Solar Cells, 2005년 10월 23일
