Quantum dots coloidais com defeitos superficiais passivados para aplicações em células solares de filmes finos de heterojunção P-N

Resumo

Esta proposta descreve a pesquisa em materiais e processos para a síntese e caracterização de Quantum Dots coloidais (CQD) de (Ag, Cu) (In) (S, Se)2, e PbS com defeitos superfíciais passivados e sua aplicação em heterojunção p-n em células solares. Células solares de filmes finos de CQD prometem baixos custos de fabricação com alta eficiência de conversão de fótons, o que é ideal para aplicações comerciais. Um dos pré-requisitos para atingir alta eficiência é estabelecer acoplamento eletrônico dos CQDs ao diminuir o espaçamento interpartículas quando depositados na forma de filme fino. Logo após a síntese, os CQDs sintetizados não conseguem atingir resultados satisfatórios em células solares por causa dos ligantes superficiais de cadeia longa, que aumentam o espaçamento interpartícular e a passivação incompleta de armadilhas superfíciais. Portanto, é necessário executar um procedimento de troca de ligantes para minimizar o espaçamento interpartículas e passivar as armadilhas de superfície. O grupo do Prof. Sargent publicou resultados notáveis em CQD de PbS com armadilha de superficie passivada em células solares de filmes finos com eficiência próxima de 10%. Um estudo detalhado sobre a síntese de (Ag, Cu) (In) (S, Se)2 , PbS e Cd(S, Se) e mecanismos adequados de passivação de CQDs serão realizados para atingir melhores eficiências em células solares. Além disso, uma nova configuração do dispositivo, heterojunção quantica, será estudada para heterojunções PbS / Cd (S, Se) e (Ag, Cu) (In) (S, Se)2 / Cd(S, Se), o que compreende a plena utilização de CQDs como camada ativa/janela. Este projeto será realizado sob a supervisão do Prof Sargent no Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Toronto. (AU)