據(jù)外媒報道，量子點在其眾多用途中已顯示出作為太陽能電池光伏材料的前景。近日，洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新型的量子點太陽能電池，這種電池在保持效率的同時沒有使用在大多數(shù)電池中發(fā)現(xiàn)的有毒元素。

據(jù)了解，量子點太陽能電池面臨的主要問題是，它們是由鉛、鎘等有毒元素制成。因此，在這項新的研究中，LANL團隊嘗試了一種不同的方法，即用銅、銦和硒制作圓點然后再用鋅分層。

這些量子點隨后被嵌入到二氧化鈦薄膜的孔隙中。當暴露于太陽輻射下時，量子點吸收光子并向周圍的二氧化鈦釋放電子從而產(chǎn)生電流。將如此多的元素組合成量子點會帶來一些缺陷從而對設備的效率產(chǎn)生負面影響，但在這種情況下，研究小組發(fā)現(xiàn)這些缺陷實際上改善了光能轉換過程。

“我們對設備的測量結果感到驚喜，”該研究的首席作者Victor Klimov說道，“由于它們的組成非常復雜(四種元素合成在一個納米粒子中)，這些點很容易產(chǎn)生缺陷。盡管有這些缺陷，它們卻在我們的太陽能電池中顯示出近乎完美的性能--我們在每100個吸收的光子中檢測到85個光電生成的電子，這意味著光子到電子的轉換效率有85%。”

不過這種電池的實際太陽能轉換效率要低得多--只有大約9%。這是量子點太陽能電池的平均水平，比幾個月前創(chuàng)下的16.6%的世界紀錄略低。但這個團隊的目標是無毒量子點而非是創(chuàng)造新的效率紀錄。

該團隊表示，這項研究表明，量子點太陽能電池在未來非常得有用。除了新發(fā)現(xiàn)的無毒性外，它們的生產(chǎn)成本也非常低而且可以相對容易地擴大規(guī)模。