p WASHINGTON - EUA Cientistas e engenheiros do Naval Research Laboratory (NRL) da Divisão de Ciência e Tecnologia de Eletrônica demonstraram as tensões de circuito aberto mais altas registradas para células solares de pontos quânticos até hoje. Usando substâncias de ponto quântico nanocristal (QD) de sulfeto de chumbo coloidal (PbS), os pesquisadores alcançaram uma tensão de circuito aberto (VOC) de 692 milivolts (mV) usando o bandgap QD de um volt de 1,4 elétron (eV) em uma célula solar QD sob iluminação de um só sol. p "Esses resultados demonstram claramente que há uma tremenda oportunidade para melhoria de tensões de circuito aberto maiores do que um volt usando QDs menores em células solares QD, "disse Woojun Yoon, Ph.D., Pesquisador de pós-doutorado do NRC, Filial de dispositivos de estado sólido NRL. "A capacidade de processamento da solução juntamente com o potencial para vários processos de geração de excitons tornam os pontos quânticos nanocristais candidatos promissores para fotovoltaicos de terceira geração de baixo custo e alta eficiência."

p Apesar deste potencial notável para geração de alta fotocorrente, a tensão de circuito aberto alcançável é fundamentalmente limitada devido aos processos de recombinação não radiativa em células solares QD. Para superar esse limite, Os pesquisadores do NRL reprojetaram a passivação molecular em células solares de junção Schottky de metal-QD (junção unidirecional de metal para semicondutor) capazes de atingir as tensões de circuito aberto mais altas já relatadas para células solares coloidais baseadas em QD.

p Resultados experimentais demonstram que, melhorando a passivação da superfície PbS QD através do recozimento adaptado de QD e interface metal-QD usando fluoreto de lítio (LiF), passivação com uma espessura LiF otimizada. Isso se mostra crítico para reduzir as densidades de corrente escura por passivação de armadilhas localizadas na superfície PbS QD e na interface metal-QD perto da junção, portanto, minimizando os processos de recombinação não radiativa nas células.

p Na última década, O Departamento de Defesa (DoD) analisa e o recente Plano Estratégico de Desempenho de Sustentabilidade do FY12, citou a dependência militar de combustível fóssil como um risco estratégico e identificou os investimentos em energia renovável e eficiência energética como medidas de mitigação principais. A pesquisa da NRL está comprometida em apoiar os objetivos e a missão do DoD, fornecendo pesquisa básica e aplicada para tecnologias de energia renovável e sustentável prontas para a missão que incluem combustíveis híbridos e células de combustível, fotovoltaica, e microorganismos biológicos neutros em carbono.