Minden eddiginél hatékonyabb napelemekkel szolgál a kvantumpont-technológia

A perovszkit anyagok több okból is effektív napelemkomponensnek számítanak: vékony filmjeik hatékonyan képesek elnyelni a látható fény teljes spektrumát, olcsó az előállításuk, ezenfelül könnyűek és rugalmasak.

Van azonban egy bökkenő: a perovszkit napelemek stabilitási problémákkal küzdenek, és valós körülmények között gyorsan elromolhatnak, hatékonyságuk pedig nagyobb léptékben hajlamos csökkenni. Soron kívül Gulyás Gergely Magyar Péterről: „Időben szóltam, hogy elmebeteg”

Korábbi tanulmányokban a tudósok terjedelmes molekulák, speciális pigmentek, 2D-s adalékanyagok és különféle hatóanyag-tartalmú vegyületek hozzáadásával próbálták javítani a stabilitást, több-kevesebb sikerrel.

Az új tanulmányhoz az EPFL és a Korea Institute of Energy Research kutatói egy új összetevőt, mégpedig a kvantumpontokat tesztelték. Ezek az apró részecskék megvilágításkor meghatározott színű fényt bocsátanak ki, melynek révén olyan elektronikai eszközökben használhatók fel, mint például televíziók és napelemek.

Ebben az esetben a csapat ón-oxidból készült kvantumpontokat alkalmazott az eszköz elektronszállító rétegeként, ami a perovszkit által termelt elektronokat az elektródba juttatja, így az energia felhasználhatóvá válik. A szokásos titán-dioxidhoz képest a kvantumpontok jelentősen javították az eszköz fénybefogási képességét, valamint csökkentették a két réteg között fellépő negatív hatást, amely általában csökkenti a hatékonyságot.

Összességében a kutatócsoport megállapította, hogy a kvantumpontos réteggel ellátott perovszkit napelemek akár 25,7 százalékos hatásfokot is elérhetnek, ami mindössze 0,1 százalékkal marad el a jelenlegi rekordtól, amelyet egy 0,08 négyzetcentiméteres eszköz állított fel.