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題名 | 量子點材料於太陽能電池之應用 |
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作者 | 陳信助; 林建中; 韓皓惟; 余沛慈; 郭浩中; | 書刊名 | 電子月刊 |
卷期 | 19:6=215 2013.06[民102.06] |
頁次 | 頁80-97 |
專輯 | 光電專輯 |
分類號 | 448.167 |
關鍵詞 | 太陽能電池; 量子點; 光子下轉換效應; |
語文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 為改善太陽能電池的轉換效率,我們希望藉由量子點粒子的光子下轉換特性來幫助太陽能電池能夠有效吸收紫外光波段的光子。在本研究中,第一部份我們成功的應用硫化鎘量子點(CdS quantum dots)在單晶矽奈米柱陣列太陽能電池,相較於無硫化鎘量子點的單晶矽奈米柱陣列太陽能電池增加功率轉換效率高達33%。藉由I-V特性和量子效率的量測可以觀察到明顯的提升。因此可以發現硫化鎘量子點可以提高太陽能電池效率,特別是在短路電流(short-circuit current)和填充因子(fill-factor)部分。透過頻譜響應和光學量測,我們證明硫化鎘量子點不僅在紫外區域能有效地將短波長轉換為長波長,此稱為光子下轉換(photon down-conversion),而且還提供額外的抗反射效果與改善元件的導電性,以上優勢大幅改善太陽能電池的效率。第二部分,我們利用硫化鎘量子點(CdS)於砷化鎵(GaAs)太陽能電池上,並且分析電流-電壓(I-V)特性與量子效率(quantum efficiency)。同時,我們分析光電導效應於量子點太陽能電池表面。這些結果呈現出良好的改變並且我們相信這個技術對於下一代之太陽能電池之重要性。第三部分則是延續第二部分的工作,利用CdS量子點提升太陽能電池效率歸功於其光向下轉移機制(luminescent down-shift)與抗反射效應(anti-reflection effect)。然而,隨著我們增加電池表面的CdS量子點,其自聚集(self-assembly)的現象卻越來越嚴重,以至於影響電池的效率。所以我們利用PDMS材料來阻隔量子點的自聚集效應,進而獲得更好的轉換效果。 |
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