研究与开发杂志
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国际标准期刊号: 2311-3278
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巴斯玛·埃尔·泽因
纳米材料被认为是多种光电设备的构建模块。它们在尺寸、特性方面与散装同类产品不同，并提供了在各种应用中使用的新机会。零维（0D）和一维（1D）纳米结构由于其独特的物理和化学性质，在太阳能收集、转换和存储领域引起了广泛关注。纳米材料在太阳能电池中精确调节能量方面具有许多优势。这些太阳能电池取决于纳米材料之间的物理相互作用或纳米材料表面或界面的反应。在本次演讲中，我们将讨论零维和一维纳米结构，以及它们在提高太阳能电池转换效率方面所发挥的作用，考虑到所使用的材料，以满足开发具有高转换效率的生态绿色光伏电池的最大目标。降低成本、提高转换效率是光伏能源形成竞争力、替代传统化石能源的首要任务。无论是无机太阳能电池还是有机太阳能电池，纳米技术似乎都是光伏发电经常被开发的方式。
由 II-VI 和 III-V 元素制备的宽带隙纳米结构材料因其在新兴能源中的潜在应用而受到越来越多的关注。它们可以制备成不同的几何形状，包括纳米线（NW）、纳米带、纳米弹簧、纳米梳和纳米塔。原子排列内的变化以减弱源自极性表面上的常数的静电能，这对于良好范围的纳米结构是可能的。为了避免过度依赖不可再生能源的梦想成为现实，以低成本供应可再生能源是必不可少的。尚处于起步阶段的第三代光伏技术的出现，给这样的梦想带来了希望。染料敏化的太阳能电池，量子点和钙钛矿被认为是第三代技术设备。这项研究的重点是寻找合适且可靠的敏化剂来扩大电磁波吸收并确保光伏系统的稳定性。本文讨论了敏化光伏的基本原理和进展。光的吸收、电荷载流子（电子和空穴）的产生、电子与空穴的分离以及它们传输到电极，是太阳能转换的一系列事件。太阳能电池的结构中采用了不同的纳米结构，以提高其效率，且制造工艺简单且成本低廉。
一维纳米结构由于多种优点而有望用于光伏器件。它们提供大面积、宽光谱的高光学吸收、电荷传输的直接路径和高电荷收集效率。石墨烯最近已成为 ITO 基板的替代品，作为太阳能电池结构中的电极。具有卓越的电气、物理和化学性能，以及高度的柔韧性和透明性；它被认为是柔性第三代太阳能电池的理想候选者，石墨烯太阳能电池是一种生态绿色技术，即将达到基于ITO的太阳能电池的同等水平。本次演讲是关于展示一种带有石墨烯电极的多功能量子点敏化太阳能。地壳中天然燃料的严重短缺引发了为人类下一代寻找替代能源的问题。由于储量丰富，太阳能被视为商业和家庭应用的长期发电能源利用的巨大希望。半导体纳米材料合成和加工实现的科学革命；有机导电聚合物已将下一代太阳能电池的制造引入了新的维度。半导体纳米材料尺寸的减小对其结构和光学特性产生显着影响，这对于出色的光子捕获非常有用。此外，它们的大面积进一步有利于帮助几种有机或无机化合物的附着，从而有效地对其进行功能化。太阳能被认为是商业和家庭应用长期发电能源利用的巨大希望。半导体纳米材料合成和加工实现的科学革命；有机导电聚合物已将下一代太阳能电池的制造引入了新的维度。半导体纳米材料尺寸的减小对其结构和光学特性产生显着影响，这对于出色的光子捕获非常有用。此外，它们的大面积进一步有利于帮助几种有机或无机化合物的附着，从而有效地对其进行功能化。太阳能被认为是商业和家庭应用长期发电能源利用的巨大希望。半导体纳米材料合成和加工实现的科学革命；有机导电聚合物已将下一代太阳能电池的制造引入了新的维度。半导体纳米材料尺寸的减小对其结构和光学特性产生显着影响，这对于出色的光子捕获非常有用。此外，它们的大面积进一步有利于帮助几种有机或无机化合物的附着，从而有效地对其进行功能化。半导体纳米材料合成和加工实现的科学革命；有机导电聚合物已将下一代太阳能电池的制造引入了新的维度。半导体纳米材料尺寸的减小对其结构和光学特性产生显着影响，这对于出色的光子捕获非常有用。此外，它们的大面积进一步有利于帮助几种有机或无机化合物的附着，从而有效地对其进行功能化。半导体纳米材料合成和加工实现的科学革命；有机导电聚合物已将下一代太阳能电池的制造引入了新的维度。半导体纳米材料尺寸的减小对其结构和光学特性产生显着影响，这对于出色的光子捕获非常有用。此外，它们的大面积进一步有利于帮助几种有机或无机化合物的附着，从而有效地对其进行功能化。
半导体有机聚合物的发展仍然鼓励在导电基底上制造高效、柔性太阳能电池器件。在不同种类的无机半导体纳米材料上成功地形成了纳米复合材料、杂化物、合金体系、掺杂等，用于太阳能电池的制备。光伏应用。效率的日益提高和新材料的开发预示着高度稳定、高效太阳能电池的突破即将到来。在这方面，它概括地总结了太阳能电池各个类别研究中的事件。概述了影响每个类别性能的重要参数和过程。迄今为止，纳米技术的发展已经推出了设计高效太阳能电池的新方法。已采用多种策略来开发用于太阳能电池的半导体、金属和聚合物的纳米结构。以开发生态绿色高效太阳能电池为目标；书中介绍了基于纳米线的量子点敏化太阳能电池。还说明了太阳能电池的设计、纳米结构和材料选择。选择氧化锌纳米线作为 n 型半导体来捕获阳光并捕获光生电荷，将其快速移动到电极。此外，装饰合成纳米线的硫化铅量子点（QD）将由于QD尺寸的可调性而吸收更轻的光，并增加电子空穴对的产生以实现更高的效率。除了 PbS QD 的原位和异位生长技术之外，本书还介绍了通过气相沉积（特别是脉冲激光沉积）的不同 ZnO NW 生长技术。还公布了太阳能电池原型的演示以及提高其效率的建议。利用廉价且高效的太阳能电池来利用地球上的日光是二十一世纪最重要的挑战之一。世界各地正在研究使用纳米结构材料（例如纳米颗粒和纳米线）制成的太阳能电池来应对这一挑战。利用廉价且高效的太阳能电池来利用地球上的日光是二十一世纪最重要的挑战之一。世界各地正在研究使用纳米结构材料（例如纳米颗粒和纳米线）制成的太阳能电池来应对这一挑战。利用廉价且高效的太阳能电池来利用地球上的日光是二十一世纪最重要的挑战之一。世界各地正在研究使用纳米结构材料（例如纳米颗粒和纳米线）制成的太阳能电池来应对这一挑战。