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Células solares CdS altamente eficientes sensibilizadas por puntos cuánticos basadas en un electrolito de polisulfuro

Ling Li1, Xichuan Yang, Jiajia Gao

  • 1State Key Laboratory of Fine Chemicals, DUT-KTH Joint Education and Research Center on Molecular Devices, Dalian University of Technology (DUT), 2 Linggong Road, 116012 Dalian, China.

Journal of the American Chemical Society
|May 11, 2011
PubMed
Resumen

Las células solares sensibilizadas por puntos cuánticos de sulfuro de cadmio (CdS) (QDSSCs) que utilizan una nueva pareja redox de polisulfuro lograron una eficiencia de conversión de energía récord del 3,2%. Este avance en la tecnología QDSSC ofrece un potencial prometedor para futuras aplicaciones de energía solar.

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Published on: July 16, 2018

Área de la Ciencia:

  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • La electroquímica es electroquímica.
  • Energía renovable Energía renovable.

Sus antecedentes:

  • Las células solares sensibilizadas por puntos cuánticos (QDSSC) son una tecnología fotovoltaica prometedora.
  • Los electrolitos redox eficientes son cruciales para el rendimiento de QDSSC.
  • Los disolventes orgánicos ofrecen ventajas en la fabricación de QDSSC.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar y evaluar una nueva pareja redox de polisulfuro para CdS QDSSCs.
  • Mejorar la eficiencia de conversión de energía y el factor de llenado de los QDSSCs.
  • Investigar el efecto de la fabricación a base de disolventes orgánicos en las propiedades de la película de TiO2.

Principales métodos:

  • Fabricación de CdS QDSSCs utilizando puntos cuánticos CdS covalentemente vinculados al TiO2 nanoporo a través del ácido tioglicólico.
  • El empleo de una pareja redox modificada de polisulfuro, tetrametilamonio sulfuro/polisulfuro ([(CH3) 4N] 2S/[(CH3) 4N] 2Sn), en el 3-metoxipropionitril.
  • Deposición de baño químico en un disolvente orgánico para la preparación de QDSSC.

Principales resultados:

  • Logró una eficiencia de conversión de energía sin precedentes de hasta un 3,2% bajo iluminación AM de 1,5 G.
  • Se observó un factor de llenado muy alto de 0,89 en QDSSCs optimizados.
  • Se ha demostrado una alta humedabilidad y una penetración superior de las películas de TiO2 debido al procesamiento de disolventes orgánicos.

Conclusiones:

  • La pareja redox modificada de polisulfuro y la fabricación a base de disolventes orgánicos mejoran significativamente el rendimiento de QDSSC.
  • CdS QDSSCs con enlace covalente y electrolitos optimizados muestran alta eficiencia y factores de llenado.
  • Este estudio presenta una vía viable para desarrollar QDSSCs eficientes y estables.