QD Solar to firma fotowoltaiczna z Kanady, która stosuje technologię kropek kwantowych do konstrukcji ogniw słonecznych. Stworzyli oni produkt, który składa się dwóch materiałów, jakie wzajemnie się uzupełniają pod względem absorpcji promieniowania słonecznego. Poza kropkami kwantowymi wykorzystywane są tutaj materiały o strukturze perowskitów – dowiadujemy się ze strony internetowej firmy.
Czytaj też: Małe, elastyczne i bez trującej chemii. To ogniwo perowskitowe powstało na terenie Europy
Jak to działa w praktyce? Każdy z komponentów ogniwa fotowoltaicznego absorbuje fotony o innej energii. Materiały perowskitowe pochłaniają światło ultrafioletowe oraz widmo światła widzialnego, a kropki kwantowe – światło bliskie podczerwieni i w podczerwieni. Dzięki temu twórcy uzyskali wysoką gęstość mocy ogniwa.
Co to są kropki kwantowe? Jak dzięki nim działa ogniwo słoneczne?
Kropki kwantowe, o których mowa, to tak naprawdę koloidalne cząstki półprzewodników w nanoskali, których rozmiar można dostrajać do konkretnej długości fal, przy jakich absorbują światło. Dzięki temu w modułach tandemowych są bardziej „elastycznym” komponentem, którym można manewrować. Tak też tutaj się stało. QD Solar dostroiła kropki kwantowe do absorpcji w podczerwieni, w której perowskity już nie mają takiej zdolności.
W efekcie uzyskano urządzenie, którego wydajność osiągnęła 23,2 proc. – informuje gramwzielone.pl. Zdaniem przedstawicieli firmy, rozwiązanie jest gotowe do komercjalizacji. Nie jest to jednak rekordowa wartość. Jak się dowiadujemy z TaiyangNews, na początku 2022 roku szwajcarscy opracowali najbardziej wydajne tego typu ogniwo fotowoltaiczne.
Czytaj też: Pierwsze ogniwo fotowoltaiczne ma już 140 lat. Stara technologia może się nam jeszcze przydać
W ich wynalazku zastosowano kropki kwantowe tlenku cyny (IV) stabilizowane kwasem poliakrylowym. Ogniwo osiągnęło sprawność konwersji energii rzędu 25,7 proc. Sęk w tym, że testowy model miał powierzchnię jedynie 0,08 cm2. Przy odpowiednio większych ogniwach wydajność malała, osiągając 20,6 proc. dla urządzenia o powierzchni 64cm2.
Porównując szwajcarskie ogniwo z tym od QD Solar, możemy uznać, że kanadyjska technologia jest o wiele bardziej obiecująca, ponieważ przetestowano ją w warunkach laboratoryjnych na większych modelach, które mają faktyczny potencjał do zastosowania w praktyce.