Etazini devlope nouvo materyèl selil fotovoltaik kwantik ak yon to mwayèn absòpsyon fotovoltaik 80 pousan.

Selon rapò medya etranje yo, chèchè Inivèsite Lehigh Etazini (Lehigh University) nan yon rapò rechèch ki te pibliye dènyèman te deklare ke yo devlope yon nouvo materyèl fotovoltaik selil absòbe mens fim, swadizan pousantaj absòpsyon fotovoltaik mwayèn materyèl sa a se 80%, li yo. ekstèn efikasite pwopòsyon (EQE) nan 190%.

Efikasite pwopòsyon ekstèn (EQE) se rapò kantite elektwon yon selil PV kolekte ak kantite foton ensidan an. Li defini kapasite yon selil PV pou konvèti foton an kouran elektrik. Chinedu Ekuma, youn nan otè prensipal etid la, te di nan yon deklarasyon, "Nan selil fotovoltaik konvansyonèl yo, pi wo efikasite pwopòsyon ekstèn (EQE se 100 pousan, ki reprezante pwodiksyon ak koleksyon yon elèktron pou chak foton absòbe nan limyè solèy la). ."

Nan yon papye ki te pibliye nan jounal Science Advances ki gen tit "Chimikman branche eta entèmedyè bann atomically epè CuxGeSe/SnS pwopòsyon materyèl pou aplikasyon fotovoltaik," chèchè yo eksplike ke nouvo materyèl pwopòsyon an ta ka yon match ideyal pou selil fotovoltaik entèmedyè gwoup (IBSCs) .

Selil fotovoltaik sa yo gen potansyèl pou depase limit Shockley-Quayser (limit SQ) - efikasite maksimòm teyorik ki ka reyalize pa yon selil fotovoltaik ak yon sèl junction pn. Li kalkile lè w egzamine kantite enèji elektrik ki sòti nan chak foton ensidan.

Chèchè yo eksplike: "Ogmantasyon rapid nan efikasite nan materyèl sa a se lajman akòz inik 'eta bann entèmedyè' li yo, nivo enèji espesifik ki sitiye nan estrikti elektwonik materyèl la ki fè yo ideyal pou konvèsyon fotovoltaik. Nivo enèji nan eta sa yo se nan diferans nan subband optimal - ranje enèji nan ki materyèl la ka efikasman absòbe limyè solèy la ak jenere transpòtè chaj."

Nouvo materyèl la se yon materyèl ki genyen de dimansyon van der Waals (vdW), sa vle di li gen yon estrikti plane cristalline ki te kenbe ansanm pa lyezon iyonik. Li konsiste de yon heterostructure nan jèrmanyòm (Ge), Selenyòm (Se) ak sulfid fèblan (Sns) ak atòm kwiv zewo-valent (Cu) mete nan kouch materyèl yo.

Materyèl pwopòsyon CuxGeSe/SnS la gen yon espas entèmedyè ant 0.78 eV ak 1.26 eV. Pran avantaj de sa a, chèchè yo fèt ak modèl pou simulation yon selil fotovoltaik mens-fim lè l sèvi avèk materyèl la kòm kouch aktif la.

Nan modèl sa a, selil PV a sèvi ak yon substrate endyòm eten oksid (ITO), yon kouch transpò elektwonik (ETL) ki baze sou oksid zenk (ZnO), yon kouch absòbe CuxGeSe/SnS, ak kontak lò (Au). Rechèch jinyò a te note, "Nan konsepsyon nou an, epesè nan nivo atomik GeSe ak SnS yo anpile vètikal, kontribye nan entegrasyon an fasil nan estrikti ibrid la atravè entèraksyon van der Waals."

Rezilta modèl yo montre ke selil PV sa a gen yon efikasite pwopòsyon ekstèn (EQE) nan 110% ~ 190%. Chèchè yo te jwenn tou ke aktivite optik selil fotovoltaik la ogmante nan ranje longèdonn 600 nm a 1200 nm lè yo mezire epesè absòbe a.

Nan papye yo, chèchè yo te konkli, "Repons rapid la ak efikasite ogmante nan materyèl sa a fòtman sijere potansyèl la nan kòb kwiv mete antre GeSe/SnS kòm yon materyèl pwopòsyon pou aplikasyon fotovoltaik avanse, bay yon nouvo avni pou amelyore efikasite nan konvèsyon fotovoltaik. "

Gade pi devan, chèchè yo di yo bezwen fè nouvo rechèch pou idantifye yon fason pratik pou entegre nouvo materyèl sa a nan selil PV. Sepandan, yo fè remake tou ke teknik eksperimantal yo itilize pou fabrike materyèl sa yo deja trè avanse.