Квантовые точки — крошечные округлые фрагменты полупроводника, чрезвычайно эффективно поглощающие и испускающие свет. Они применяются в дисплеях и датчиках, а также в фотоэлементах. Возможность настроить каждую точку элемента на взаимодействие с волной определенного цвета позволяет создавать поверхности, поглощающие разные длины волн. Южнокорейские инженеры усовершенствовали эту технологию, подняв ее эффективность до рекордных 18,1% и добившись стабильной непрерывной работы на протяжении 1200 часов или 50 суток.

Квантовые точки из органических материалов обладают наивысшей теоретической эффективностью преобразования, но к сожалению подвержены дефектам, которые делают их менее стабильными под прямыми солнечными лучами и открытым небом. Не самое удачное свойство для солнечных панелей. Чтобы его как-то нейтрализовать, элементы обычно изготавливают из неорганических материалов, но от этого падает их эффективность, пишет New Atlas.

Специалисты университета UNIST разработали квантовые точки из органического кристалла перовскита, а также придумали новый метод их фиксации на подложке, позволяющий размещать их ближе друг к другу. В итоге эффективность поднялась с 16,6% до рекордных 18,1%. Показатели были подтверждены Национальной лабораторией возобновляемой энергии (NREL).

Кроме того, новые солнечные элементы оказались намного стабильнее аналогов. Они сохраняют эффективность на протяжении 1200 часов при нормальных условиях и в течение 300 часов при температуре 80°C. У экземпляров, пролежавших два года на складе, показатели не снизились.

Фотоэлементам на квантовых точках еще далеко по производительности до кремниевых, которые за полвека постепенных улучшений уже почти подошли к пределу своих теоретических возможностей. В то же время, квантовые точки изучают в этом аспекте только с 2010 года, и тогда их эффективность была на уровне 4%. Помимо дальнейшего роста этого показателя перед разработчиками фотоэлектрических элементов с квантовыми точками стоит задача наращивания экономически выгодных и простых технологий производства.