Los puntos cuánticos son nanomateriales de dimensión cero. En resumen, los puntos cuánticos tienen tres dimensiones más pequeñas que la longitud de onda de De Broglie de los excitones del material a granel. El movimiento de los electrones en todas las direcciones está restringido, es decir, el efecto de confinamiento cuántico es particularmente obvio. En comparación con los materiales a granel tradicionales, la ventaja de los puntos cuánticos es que, a través del efecto de túnel resonante, puede aumentar la tasa de recolección de portadores fotogenerados en la batería, aumentando así la corriente; Al ajustar el tamaño y la morfología de los puntos cuánticos, se optimiza el nivel de energía de los puntos cuánticos. El grado de coincidencia del espectro solar aumenta la tasa de absorción de luz. Algunos puntos cuánticos (como PbSe) pueden absorber un fotón de alta energía para generar múltiples pares de electrones y huecos, que es el efecto multi-excitón. La eficiencia teóricamente predicha de las QDSC de unión única puede alcanzar el 44%, superando con creces el límite de Shockley-Queisser de las células solares de silicio.
Desde la introducción de los puntos cuánticos, ha mostrado sus ventajas únicas, como una amplia gama de fuentes de materiales, banda prohibida ajustable y una alta eficiencia de conversión fotoeléctrica, que indican el enorme potencial de las QDSC. Sin embargo, debido a que este tipo de batería involucra el campo de la microescala, el proceso de fabricación y los requisitos son relativamente altos, y el principio de transmisión interna de electrones aún se encuentra en la etapa de investigación, lo que resulta en su eficiencia mucho más baja que otros tipos de baterías. Sin embargo, este tipo de batería tiene el potencial incomparable de otras baterías. Para este tipo de células solares, la investigación actual se centra principalmente en la selección de materiales, la optimización de dispositivos y el mecanismo de transporte interno de electrones, con el fin de mejorar la eficiencia y estabilidad de las QDSC.
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