新的量子点方法可以增强太阳能电池的导电性

能源科学与工程系JongminChoi教授领导的团队开发了一种PbS量子点，可以快速增强太阳能电池的导电率。研究结果发表在《Small》杂志上。

研究小组找到了一种通过使用“脉冲形”光来增强导电性的方法，这种光会定期集中产生大量能量。该方法可以取代热处理工艺，后者需要大量时间才能达到相同的结果。这种方法有望促进未来PbS量子点太阳能电池的生产和商业化。

PbS量子点是纳米级半导体材料，正在积极研究用于开发下一代太阳能电池。它们可以吸收多种波长的太阳光，包括紫外线、可见光、近红外线和短波红外线，并且由于溶液加工和优异的光电性能而具有较低的加工成本。

PbS量子点太阳能电池的制造涉及多个工艺步骤。直到最近，热处理工艺还被认为是一个重要步骤，因为它有效地将一层量子点涂覆到基板上并对材料进行热处理以进一步提高其导电性。

然而，当PbS量子点暴露于光、热和湿气时，会加速其表面缺陷的形成，导致电荷复合和器件性能恶化。这种现象使得这些材料的商业化变得具有挑战性。

为了抑制PbS量子点表面缺陷的形成，Choi教授领导的团队提出了一种热处理方法，包括将量子点暴露在光线下几毫秒的短暂时间。热处理PbS量子点层的传统技术包括使用热板、烤箱等在高温下加热数十分钟。

研究团队提出的“脉冲式热处理技术”克服了现有方法的缺点，利用强光在几毫秒内完成热处理过程。这可以抑制表面缺陷并延长产生电流的电荷(电子、空穴)的寿命。此外，它还实现了高效率。

DGIST能源科学与工程系的Choi教授表示：“通过这项研究，我们能够通过开发一种新的热处理工艺来提高太阳能电池的效率，该工艺可以克服现有量子点热处理工艺的局限性。”。

“此外，具有优异波纹效应的量子点工艺的开发有望促进该技术未来在一系列光电器件中的广泛应用。”

这项研究是与庆北国立大学能源化学工程系的ChangyongLim教授和忠南国立大学能源工程系的JongchulLim教授合作完成的。