科学家们创造了量子点太阳能电池效率的世界纪录

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美国能源部（DOE）国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员们为量子点太阳能电池效率创造了新的世界效率纪录，效率达13.4％。 O!]wJ
  
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胶质量子点是电子材料，由于它们具有令人惊讶的小尺寸（通常尺寸为3-20纳米），它们具有迷人的光学性能。量子点太阳能电池于2010年以国家可再生能源实验室图表中最新的技术的形式出现，该图表用于追踪以日益增长的效率将阳光转换为电力的研究工作。初始硫化铅量子点太阳能电池的效率为2.9％。此后，多伦多大学去年完成的硫化铅量子点太阳能电池将该数值推向了两位数，创历史新高，达到了12％的水平。从初始效率到先前记录的提升来自于更好地了解各个量子点之间的连接性，更好的整体器件结构和减少量子点的缺陷。 r%'2a+}D  
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量子点太阳能电池的最新进展来自于完全不同的量子点材料。新的量子点引领者是三碘化铅铯（CsPbI3），并且这一量子点材料的引领者落在最近新兴的卤化钙钛矿材料族中。以量子点的形式，CsPbI3在电路开路时产生非常大的电压（约1.2伏特）。 xD1B50y U  
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国家可再生能源实验室的化学材料和纳米科学团队的资深科学家和项目负责人约瑟夫·路德（Joseph Luther）说：“这种电压加上材料的带隙使得它们成为多结太阳能电池顶层的理想选择。”顶部电池必须是高效率的，但在较长波长下透明，以使部分阳光到达较低层。串联电池可以提供比目前占据太阳能电池市场的传统太阳能电池板更高的效率。 ?j
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最新进展，标题为“Enhanced mobility CsPbI3 quantum dot arraysfor record-efficiency, high-voltage photovoltaic cells”发表在“Science Advances”杂志上。该论文由来自国家可再生能源实验室的Erin Sanehira、Ashley Marshall，Jeffrey Christians，Steven Harvey，Peter Ciesielski，Lance Wheeler，Philip Schulz、Matthew Beard和来自华盛顿大学的Lih Lin共同完成。。 ccm <rZ7  
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多功能方法通常用于航天应用，其中高效率比制造太阳能模块的成本更为关键。由Luther和国家可再生能源实验室/华盛顿大学团队一起开发的量子点钙钛矿材料可以与廉价的薄膜钙钛矿材料配对，以实现与航天太阳能电池相似的高效率，但该量子点钙钛矿材料的制作以比硅技术更低的成本构建-这使得它们成为地面和空间应用的理想技术。 `?6m0|\@  
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华盛顿大学的博士生Erin Sanehira在国家可再生能源实验室进行研究时说：通常空间和屋顶应用中使用的材料完全不一样，看到可以同时满足这两种情况的配置令人激动。 c*1x*'j.  
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国家可再生能源实验室的研究由美国能源部科学办公室资助，Sanehira和Lin获得了NASA的空间技术奖学金资助。 ^LC5orO  
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国家可再生能源实验室是美国能源部可再生能源和能源效率研究与开发的主要国家实验室。 国家可再生能源实验室由可持续能源联盟有限责任公司为能源部运营。 ]aakEU  
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原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171031120324.htm