양자점 태양 전지는 무엇입니까?
양자점 도트 태양 전지는 태양 전지가 태양 전지가 햇빛을 포착하는 방법의 기본 제한으로 인해 기존의 태양 전지 기술을 능가 할 가능성이있는 나노 미터 규모로 제조 된 결정 네트워크에 구축 된 태양 전지입니다. 표준 태양 전지는 하나의 특정 밴드 또는 빛의 파장을 캡처하는 데 가장 효율적인 재료 층에 구축됩니다. 그러나, 양자점 태양 전지의 양자점은 제조 공정에서 크기와 화학적 메이크업을 변화시켜 여러 빛의 밴드를 캡처하기 위해 만들어 질 수 있습니다. 이것은 한 층의 기판에 다양한 종류의 양자점을 만들어 넓은 범위의 광 파장을 포착하여 표준 태양 전지보다 생산하기에 훨씬 더 효율적이고 경제적입니다.
.하나의 T로 구성된 태양 전지 재료로 햇빛을 전기 에너지로 변환하는 기술 한계화학 구조의 YPE는 이론적으로 최대 31%입니다. 그러나 2011 년 현재 상업적 태양 전지는 최대 수준에서 15% ~ 17%의 실제 효율 수준 만 있습니다. 유연한 폴리머 및 금속 기질을 대체함으로써 고도의 실리콘을 기반으로 태양 광 재료의 비용을 줄이는 것과 같은 몇 가지 유리한 지점에서 태양 전지 기술의 개선을 찾기위한 연구가 수십 년 동안 진행되었습니다. 태양 전지 연구는 또한 하나의 태양 전지 층에 다른 태양 전지 재료의 다양한 층을 쌓거나 독특한 결정을 쌓아서 더 넓은 밴드 갭 범위의 빛을 포착하는 데 중점을 두었습니다. 모든 접근법에는 단점이 있으며, 양자점 태양 전지는 가능한 경우 장점을 활용하려고 시도합니다.
양자점 태양 전지의 새로운 기술은 양자점 자체의 물리와 화학에 기반을두고 있지만 다층 태양 전지의 원리와 능력도 포함됩니다.이들 성분을보다 쉽게 제조 할 수 있고 잠재적으로 융통성있는 기판에 통합합니다. 이상적으로,이 기술은 최대 85%의 복사, 가시 광선을 캡처하여 전기로 변환 할 수있을뿐만 아니라 적외선 및 자외선 밴드에서 약간의 빛을 포착 할 수있는 풀 스펙트럼 태양 전지로 알려진 것을 목표로 삼고 있습니다. 이러한 태양 전지의 에너지 생산량은 2011 년 현재 실험실에서 42% 효율에 도달했으며 현재의 노력에는 이러한 기술에 대한 실용적이고 비용 효율적인 화학 구조를 찾아서 대량 생산할 수 있습니다.
차세대 태양 전지에 대한접근법은 3 개의 밴드 갭 또는 다기능 모델에 초점을 맞추 었으며, 여기서 갈륨-아르 세 나이드-질산염의 상이한 층의 반도체 합금이 상호 연결되어있다. 또 다른 다중 접합 화학 조성물은 아연-망간 텔루리아 합금을 사용했으며 양자점 태양 전지는 또한 ORGA로 코팅 된 이산화 티타늄 기판의 카드뮴-설파이드로 만들어지고 있습니다.NIC 분자는 금속 기판과 양자 도트를 상호 연결하는 것입니다. 3 개의 밴드 갭 층의 다른 변형으로는 인듐-갈륨-포스 파이드, 인듐-갈륨-아르 세 나이드 및 게르마늄을 사용한 연구가 포함됩니다. 많은 화학적 조합이 작동하는 것으로 보이며, 유기 상호 연결 층과 같은 과정에 사용 된 분자의 크기는 물질 자체의 실제 화학보다 광범위한 광의 광범위한 빛을 포착하기 위해 양자 도트 태양 전지의 효율에 더 직접적인 영향을 미치는 것으로 보인다. 그러나, 양자점 자체를 포함하여 다중 접합 태양 전지의 층은 종종 두께가 2 나노 미터 미만이어야하며, 이는 컴퓨터 프로세서와 메모리를 대량 규모로 만들 수있는 마이크로 칩 팹 시설 만 생산하기 위해 매우 미세한 수준의 정밀도가 필요합니다.
.양자점 태양 전지 연구의 목표는 태양 전지를 제조에보다 효율적이고 저렴하게 만드는 것입니다. 이상적으로는 Flexible pOlymer 재료는 건물에 페인트를 칠하거나 휴대용 전자 장치를위한 코팅으로 사용될 수 있습니다. 그런 다음 자동차의 의류와 실내 장식을 위해 합성 직물에 직조 될 수 있습니다. 이를 통해 기후 제어, 통신, 운송 및 조명을 포함하여 많은 일반적인 소비자 요구에 대한 화석 연료 사용의 필요성을 보충하거나 대체 할 수있는 전기 생성에 대한 태양 전지 기술에 광범위한 응용이 제공됩니다. 이러한 태양 전지는 미국, 캐나다, 일본 및 기타 국가의 실험실에서 만들어졌으며 기술의 저렴한 대량 생산 방법을 찾은 최초의 회사는 전례없는 규모의 세계 시장을 포착 할 가능성이 높습니다.
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