Wysokowydajne całkowicie nieorganiczne ogniwa słoneczne
Postęp w syntezie koloidalnych nanokryształów półprzewodnikowych (zwanych również kropkami kwantowymi) zintensyfikował prace teoretyczne i eksperymentalne mające miejsce na przestrzeni ostatnich dwudziestu lat. Zaawansowane metody syntetyczne umożliwiają uzyskanie nieorganicznych nanostruktur o wysokim stopniu krystaliczności i precyzyjnie opracowanym składzie, rozmiarze oraz morfologii. Materiały te można łatwo przetwarzać w roztworze i wykazują większą ruchliwość nośnika. Prace zrealizowane w projekcie IQDOTPV (All-inorganic quantum dot films for photovoltaic applications) umożliwiły stworzenie projektu nieorganicznego otoczenia dla koloidalnych nanokryształów półprzewodnikowych. Dzięki temu naukowcy uzyskali lepsze właściwości optoelektryczne w porównaniu do odpowiednich ligandów organicznych. Po syntezie nanokryształów, które są optycznie aktywne w paśmie widzialnym i bliskiej podczerwieni widma, zespół przeprowadził eksperymenty przy użyciu chalkogenidkowych ligandów (tioarsenian) oraz nieorganicznych ligandów niechalkogenidkowych (halometalany i jony halogenków). Pomiary wydajności kwantowej fotoluminescencji nieorganicznych ligandów halogenkowych wykazały rekordowe wartości pomimo niskiego przewodnictwa elektrycznego pomiędzy nanokryształami. Chalkogenidkowe ligandy nieorganiczne wykazały natomiast lepszy transport elektryczny ze względu na niższe bariery potencjału pomiędzy nanokryształami. W ramach projektu losowo upakowane i uporządkowane całkowicie nieorganiczne nanokrystaliczne ciała stałe zostały z powodzeniem poddane syntezie. Badanie wykazało, że porządkowanie nanokryształów zwiększa wydajność całkowicie nieorganicznych tranzystorów pole-elektron. Koloidalne nanokryształy metali to ważny materiał, który można potencjalnie zastosować w dziedzinach związanych z elektroniką i optoelektroniką. Właściwości transportu ładunków i wydajność kwantowa nowo wdrożonych całkowicie nieorganicznych nanokryształów wypada dobrze w porównaniach do odpowiednich obszernych organicznych nanokryształów w paśmie widzialnym i bliskiej podczerwieni widma.
Słowa kluczowe
Całkowicie nieorganiczne, ogniwa słoneczne, halogenki, nieorganiczne ligandy, nanokryształy półprzewodnikowe
