양자점에서 돌파구가 값싼 스프레이 태양전지를 앞당긴다

Toronto 대학의 연구자들은 산소와 접촉해도 성능이 저하되지 않는 새로운 종류의 콜로이드 양자점을 제조해서 셀에서 효율 8%을 얻었다. 

태양전지에서 양자점은 태양광 스펙트럼의 다른 부분을 흡수할 수 있도록 쉽게 제조할 수 있는데 이는 쉽게 나노 결정의 크기를 변화시켜 밴드갭을 튜닝할 수 있기 때문이다. 

이 특성은 양자점을 다중 접합 태양전지에 이용되게 하는데 태양광 스펙트럼의 다른 영역을 흡수하기 위해 서로 옆에 다른 크기의 양자점의 시리즈를 이용할 수 있다. 

또한 양자점은 덜 비용이 드는 단일 접합 양자점 태양전지에 이용될 수 있다. 태양광 에너지의 반을 차지하는 원 적외선 영역을 흡수할 수 있도록 양자점의 밴드갭을 조절할 수 있기 때문이다. 

콜로이드 양자점(colloidal quantum dot, CQD) 태양전지는 Si 태양전지와 같이 전하를 다루어 전기를 생산하기 위해 p형(hole-rich)과 n형(electron-rich) 반도체를 이용한다. 하지만 n형 양자점 반도체는 공기 중에 노출되었을 때 산소 원자와 결합하려는 경향이 있어 전자를 잃어 p형이 되어 셀을 쓸모 없게 만든다. 

Toronto 대학의 연구자들은 산소와 결합하지 않는 새로운 n형 PbS CQD  물질을 제조했다.  

그들은 무기 패시베이션 물질(iodide)을 CQD 표면에 결합시켜 산화를 억제시켰다.

참고: http://www.gizmag.com/quantum-dot-solar-cells/32478/