基于ZnO量子点的透明和无色发光太阳能度器用于建筑集成光伏
Manuel de J Fimbres-Romero1, Álvaro Flores-Pacheco1, Mario E Álvarez-Ramos1
1Departamento de Física, Universidad de Sonora, Hermosillo, Sonora 83000, México.
ACS omega
|July 8, 2024
概括
这项研究介绍了使用无毒氧化量子点 (ZnO QD) 的透明,无色发光太阳能缩器 (LSC). 这些基于ZnO QD的LSC显示了建筑集成光伏的前景,增强了没有环境担忧的太阳能收获.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 通过量子点 (QD) 应用,对发光太阳能度器 (LSC) 的科学兴趣得到了更新.
- 对于建筑集成光伏 (BIPV) 来说,LSC具有吸引力,以提高太阳能收获并降低成本.
- 在LSCs中现有的重金属QDs具有毒性和环境风险,由于着色,限制了BIPV应用.
研究的目的:
- 使用无毒的氧化量子点 (ZnO QD) 制造透明和无色的LSC.
- 为了评估基于ZnO QD的LCS的光学性能和光伏性能.
- 探索这些LSC在BIPV应用中的潜力.
主要方法:
- 合成的合性ZnO QDs具有六边形乌尔茨晶体结构 (平均尺寸为5.5nm).
- 在PMMA聚合物矩阵中嵌入ZnO QD,以创建透明的ZnO-LSCs.
- 使用COMSOL多物理学的特征光学特性 (透明度,光发光) 和模拟的光伏性能.
主要成果:
- 制造的 ZnO-LSC 具有高可见透明度 (80.3% AVT) 和 1.02.2 的度系数 (C).
- 一个最佳装置 (ZnO-LSC-O) 实现了2.66.6的C值.
- 模拟的功率转换效率为制造的ZnO-LSC达到3.80%,而最佳的ZnO-LSC-O为5.45%,超过了直接照明的性能.
结论:
- 非有毒,具有成本效益的ZnO QDs可用于创建透明和无色的LSCs.
- 基于ZnO QD的LSC显示出良好的光学性能和增强太阳能发电的潜力.
- 这些发现表明,基于ZnO QD的LSC可用于BIPV中的透明光伏窗口.
