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Quantenphotovoltaik, Forschung

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Quantenphotovoltaik: leQuantenpunktsolarzellenrepräsentieren einen aufstrebenden Forschungssektor im BereichPhotovoltaik. Diese Technologie zielt darauf ab, iQuantenpunkteals Photovoltaikmaterial als Ersatz für die derzeit verwendeten Rohstoffe wie Silizium und CIGS (charakteristisch für Dünnschichtphotovoltaik) oder dieCadmiumtellurid.

Quantenphotovoltaik, das Grundprinzip
In der Quantenphotovoltaik erfolgt die Umwandlung von Lichtstrahlung in Energie mittels Halbleitern in der Größenordnung des Nanometers (ein Milliardstel Meter), die als Quantenpunkte in kolloidaler Lösung bekannt sind.

Forschung auf derQuantenphotovoltaikkonzentrieren sich auf die sogenannte "Bandlücke": Diese Technologie verwendet iQuantenpunkteeinstellbar in einem weiten Bereich von Energieniveaus, die die Größe des Quantenpunktes verändern. ImPhotovoltaikkonventionell, dieBandabstandwird bereits durch die Materialien vorangestellt, die in der verwendet werdenQuantenphotovoltaikDie Sprache ändert sich. Die Bandlücke macht dieQuantenpunkteattraktiv für die Schaffung neuerPhotovoltaik-ZellenMulti-Junction, dh die einen großen "Bereich von Energieniveaus" ausnutzt, um eine größere Menge an Elektrizität aus dem Spektrum der Sonnenstrahlung extrahieren zu können.

Die ersten Modelle vonQuantenphotovoltaikSie wurden mit sehr teuren Epitaxieverfahren hergestellt. Derzeit wurden billigere Fertigungsmodelle entwickelt, die die sogenannte „Naßchemie“ nutzen. Diese experimentellen Methoden zielen auf die Synthese von Quantenpunkten unter Verwendung der Nasschemie kolloidaler Quantenpunkte ab, um die Möglichkeit zu haben, Quantenpunkte in Form einer Lösung herzustellen.

Wir können darüber reden kolloidale Solarzellen(CQD,kolloidale Quantenpunkte), die den Rekord von haltenWirkungsgrad für die PhotovoltaikQuantenpunkte.

Trotz des großen Potenzials derQuantenphotovoltaik, derzeit unter Berücksichtigung der am weitesten fortgeschrittenenkolloidale Solarzellenist der Wirkungsgrad nur 5,1%, sehr niedrig, wenn wir den von berücksichtigenSiliziumkommerzielles Rohöl beträgt etwa 17%. Theoretisch ist die Effizienz derQuantenphotovoltaikes könnte 60% erreichen oder sogar überschreiten, weshalb neue Versuche erforderlich sind.

Die zu überwindenden Probleme sind vielfältig. Unter diesen erwähnen wir die übermäßige Wärme, die in den Quantenpunkten erzeugt wird. Einer der Schlüsselfaktoren für den Betrieb des QuantenphotovoltaikEs ist die natürliche Isolierung von Quantenpunkten vom umgebenden Material, einem zweischneidigen Schwert, da dieses Merkmal dazu führt, dass eine große Menge von Photonen zurückgewiesen wird, die von der Zellgrenzfläche selbst reflektiert werden.



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