人們總是試圖用多個相連的太陽能電池模塊來捕獲落在窗戶上的太陽能。“而利用一種機(jī)制將捕獲的太陽光直接送往窗戶邊緣的太陽能電池，不僅能大大簡化裝置，而且成本更低。現(xiàn)在我們做到了。”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的納米技術(shù)工程師維克托·克里莫夫說。

克里莫夫團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，一種超薄量子點(diǎn)涂層能讓普通玻璃變身太陽能板，維持功能長達(dá)14年之久，而且能源轉(zhuǎn)化效率現(xiàn)在已經(jīng)高達(dá)1.9%，雖然離實用所需的6%還有差距，但他們能夠很快達(dá)到這個目標(biāo)。而且向窗戶玻璃噴涂量子點(diǎn)非常容易，只需一臺機(jī)器將漿狀量子點(diǎn)和PVP聚合物噴涂到玻璃上，然后用刮片將其鋪開成薄層即可。

洛斯阿拉莫斯國家實驗室用量子點(diǎn)涂層讓普通玻璃變成太陽能板

克里莫夫團(tuán)隊所用的量子點(diǎn)含有一個砷化鎘內(nèi)核與一個鎘鋅硫?qū)油鈿ぃ⒏采w一層二氧化硅以防外殼層氧化而喪失吸光功能。當(dāng)太陽光子遇到量子點(diǎn)后，外殼內(nèi)的電子從共價帶躍遷到傳導(dǎo)帶，留下空穴。電子和空穴同時跳到內(nèi)核，在那里重新聚合形成光子。在設(shè)計中，他們讓外殼層只吸收高能光子，這樣新光子就會很容易通過內(nèi)部反射傳送到整塊玻璃和量子點(diǎn)層，最終到達(dá)玻璃邊緣，被那里的太陽能電池吸收。

研究人員表示，新研究證明，量子點(diǎn)等納米晶體可用來制作大面積和高性價比的收集散射光源的裝置，對吸光性和穩(wěn)定性的相關(guān)測試也表明，這類裝置與其他太陽能電池相比毫不遜色。這些涂層還能回收再利用，玻璃也是隨手可得，正是那些房頂沒有足夠地方安裝太陽能板的高樓大廈的首選。他們接下來會繼續(xù)調(diào)整量子點(diǎn)濃度，以改善吸光特性和轉(zhuǎn)化效率，便于早日投入使用。