Consiguen el mayor voltaje en circuito abierto para células solares de punto cuántico

Investigadores del NRL han mostrado el maor voltaje en circuito abierto para células solares de punto cuántico registrado hasta la fecha. Usando sustancias de nanocristales de puntos cuánticos (QD) de coloidales de sulfuro de plomo (PbS), los investigadores consiguieron un voltaje de circuito abierto (VOC) de 692 millivoltios (mV) usando la banda prohibida de los QD de 1.4 electron voltios (eV) en células solares QD bajo una iluminación de un sol.

Estos resultados muestran claramente que existe una gran oportunidad de mejora para los voltajes de circuito abierto mayores de un voltio usando QDs más pequeños en células solares QD. La procesabilidad de la solución junto con el potencial para los multiples procesos de generación de excitones hace de los nanocrinstales de puntos cuanticos unos candidatos prometedores para la tercera generación de fotovoltáica de bajo coste y alta eficiencia.

A pesar de su notable potencial para la generación de alta fotocorriente, el voltaje en circuito abierto alcanzable es fundamentalmente limitado debido a procesos de recombinación no radiativos en las células solares QD. Para superar este límite, los investigadores han rediseñado la pasivización molecular en la unión Schottky metal-QD (unión unidireccional metal a semiconductor) de células solares capaces de conseguir los mayores voltajes en circuito abierto hasta la fecha para células solares basadas en coloidales QD.

Los resultados experimentales demuestran que mejorando la pasivización de las superficies QD PbS mediante la adaptación del fortalecimiento de los interfaces QD y metal-QD usando pasivización por fluoruro de litio (LiF) con un espesor LiF optimizado. Esto se supone crítico para reducir las densidades de corriente oscura mediante trampas de pasivización localizada en la superficie QD PbS y el interfaz metal-QD cercano a la unión, minimizando así los procesos de recombinación no radiativos en las células.

Via NRL