Molekylære nanopartikler fører til store fremskridt i udviklingen af ​​solceller

En ny undersøgelse af forskere ved University of St Andrews kunne indvarsle et stort fremskridt i udviklingen af ​​solceller.

Den effektive udnyttelse af solenergi til elproduktion anses for at være afgørende for at reducere kuldioxidemissioner, årsag til global opvarmning.

St. Andrews -forskningen, ledet af professor John Irvine, har vist, at de atompræcise nanopartikler kendt som nanoklynger eller molekylære nanopartikler er i stand til at skære en højenergifoton i to lavere energienheder, hvilket kunne gavne udviklingen af ​​tredje generations fotovoltaik, den direkte omdannelse af lys til elektricitet på atomniveau.

Resultaterne offentliggøres i dag (1. august 2017) i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation .

Effektiviteten af ​​en ideel solcelle med enkelt kryds er begrænset til 30 procent for at afbalancere lysabsorptionen og energien fra de ophidsede elektrohullepar. Skæring af en højenergifoton i to fotoner med næsten halv energi kan give udsigt til at overskride effektivitetsgrænsen, da det vil øge antallet af ladningsbærere og effektiv brug af højenergilysstråler i solspektret.

Generationen af ​​to lavenergifotoner fra en højenergi-en er blevet observeret i kvanteprikker og lanthanidioner på grund af indeslutning af excitoner og transport af ladningsbærere fra naboer.

Nu har St. materiale, der kan behandles fra opløsning.

Professor Irvine sagde:"Det forventes, at denne undersøgelse vil stimulere undersøgelsen af ​​materialer med nanokluster eller lavdimensionelle organisk-uorganiske hybridmaterialer til fotoniske enheder og denne atomare præcise underenhed i krystallinske materialer kan lette forberedelsen og behandlingen af ​​partikler i nano-størrelse da de styres af materialets iboende krystalstruktur. "