Los puntos cuánticos son semiconductores a nanoescala que captan la luz y la convierten en energía eléctrica. Debido a su pequeña escala, los puntos se pueden rociar sobre superficies flexibles, como los plásticos. Esto permite la producción de células solares que son menos costosos que los actuales de silicio basado en la versión. "Nos dimos cuenta de cómo reducir los envoltorios que encapsulan los puntos cuánticos hasta el tamaño más pequeño imaginable - una capa simple de átomos", afirmó el profesor Ted Sargent, autor de la obra y titular de la Cátedra de Investigación Canadiense en Nanotecnología de la Universidad de una Toronto ..
Un desafío crucial para el campo ha sido encontrar un equilibrio entre comodidad y rendimiento. El diseño ideal es aquel que bien los paquetes de los puntos cuánticos entre sí. Cuanto mayor sea la distancia entre los puntos cuánticos, menor es la eficiencia. Hasta ahora, los puntos cuánticos se han cubierto con moléculas orgánicas que separan a las nanopartículas de un nanómetro. En la nanoescala, esto es una larga distancia de los electrones para viajar. Para resolver este problema, los investigadores utilizaron ligandos inorgánicos, sub-átomos de tamaño nanométrico que se unen a las superficies de los puntos cuánticos y ocupan menos espacio. La combinación de embalaje y la carga cerca de electrones eliminación trampa activado para poder moverse con rapidez y sin problemas a través de las células solares, proporcionando así la eficiencia de registro.
"Estamos envueltos en una sola capa de átomos alrededor de cada partícula. Esto nos permitió condensar bien-pasivado puntos cuánticos en un sólido denso", explicó el Dr. Jiang Tang, el primer autor del papel. "Nuestro equipo de Penn State demostró que podría eliminar las trampas de carga - los lugares donde los electrones se atascan - al mismo tiempo de embalaje de los puntos cuánticos en estrecha colaboración, "dijo el profesor John Asbury, un co-autor de la obra.
"Es muy impresionante que el equipo fue capaz de hacer que las células solares con una eficiencia de conversión de energía de hasta un 6% de los puntos cuánticos", afirmó el profesor Michael McGehee de la Universidad de Stanford, un experto de renombre mundial en procesado solución de las células solares orgánicas. "Hay una gran cantidad de superficie en estas películas que podrían haber colgado los bonos que pudieran obstaculizar el funcionamiento de las células solares mediante la creación de estados de trampas".
Puntos del equipo cuántica tuvo la mayor corriente eléctrica y la mayor eficiencia global de conversión de potencia jamás vista en CQD células solares. Los resultados de rendimiento fueron certificados por un laboratorio externo, Newport, que está acreditada por los EE.UU.
"Este trabajo demuestra el poder de los ligandos inorgánicos en la construcción de los dispositivos prácticos", afirmó el profesor Dmitri Talapin de la Universidad de Chicago, pionera en ligandos inorgánicos y química de materiales. "Esta nueva química de la superficie proporciona el camino hacia la eficiente y estable cuánticos células solares de puntos. También debe afectar otros dispositivos electrónicos y optoelectrónicos que utilizar nanocristales coloidales. Ventajas de la utilización de todos los inorgánicos incluyen el transporte mejorado enormemente electrónica y un camino a largo estabilidad a largo plazo. "
Como resultado del potencial de este descubrimiento la investigación, un acuerdo de licencia de tecnología ha sido firmado por la Universidad de Toronto y KAUST, promovido por MaRS Innovación (MI), lo que permitirá la comercialización global de esta nueva tecnología. "El mundo - y el mercado -. Necesitamos innovaciones solares que rompen el compromiso existente entre el rendimiento y el coste medio de nuestra asociación, estamos preparados para convertir la investigación apasionante en innovaciones tangibles que pueden ser comercializados", dijo Sargent.
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