( 그림 1 ⎮ 콜로이드 QD(quantum dot) 태양전지의 동작 원리 (a) 전형적인 박막 p-n 접합 QD 태양전지의 도식도( PbS QD은 자주색 원이고 접촉은 나타내지 않았다); 소수 캐리어가 전극에 도달하기 위한 긴 이동 거리로 인한 높은 재결합 손실이 QD층의 두께를 궁극적으로 제한한다. ( b) QDSSC(quantum dot sensitized solar cell) 아키텍처의 도식도(CISeS 양자점은 붉은 삼각형이고 접촉은 빠져 있다). 이 구조는 QD에서 QD로 캐리어 수송을 완벽하게 피할 수 있다. 그리고 더 완벽한 광 흡수으로 부터 이득이 있다. (c)밴드 구조 도식도와 광변환 과정의 다양한 단계의 서술이 있는 QDSSC 광애노 드의 SEM 단면 이미지 (1) 태양광 흡수에 의해 여기 전자와 홀 생성, (2) TiO2로 전자 이동(electron transfer, ET), (3) TiO2 내에서 전자 drift에 뒤따른 전자 확산 (4) 전해질내에 있는 다황화물로 홀 이동, (5) CuxS 전극에 의한 홀 수집)
저가격의 Cu 기반 양자점으로 만들어진 양자점 감응 태양전지가 전례 없는 장수명과 효율 5%이상을 나타냈다. 이 결과는 열전자(hot-electron) 추출과 캐리어 증폭에 의해 가능했다.
양자점으로 용액 공정으로 만들어진 CuInSexS2-x을 이용했는데 표면 결함으로 부터 전하 캐리어 손실을 줄이고 태양광 스펙트럼의 거의 완벽한 흡수를 위해 엄밀히 최적화되었다.
메탄올 기반의 다황화물(polysulfide) 전해질을 이용했는데 특히 광전류와 직렬 저항 감소에 큰 기여를 했다. 메탄올의 높은 증기압에도 불구하고 태양전지는 외부 환경하에서 몇 달간 안정적이었다.
참고: http://www.nanowerk.com/nanotechnology_news/newsid=33636.php
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