Semiconductor quantum dot-sensitized solar cells

Abstract

Semiconductor quantum dots (QDs) have been drawing great attention recently as a material for solar energy conversion due to their versatile optical and electrical properties. The QD-sensitized solar cell (QDSC) is one of the burgeoning semiconductor QD solar cells that shows promising developments for the next generation of solar cells. This article focuses on recent developments in QDSCs, including 1) the effect of quantum confinement on QDSCs, 2) the multiple exciton generation (MEG) of QDs, 3) fabrication methods of QDs, and 4) nanocrystalline photoelectrodes for solar cells. We also make suggestions for future research on QDSCs. Although the efficiency of QDSCs is still low, we think there will be major breakthroughs in developing QDSCs in the future.

Células Solares De Perovskitas: Uma Nova Tecnologia Emergente

“…As QDSSCs podem ser consideradas derivadas das DSSCs, em que pontos quânticos (PQs) semicondutores têm sido utilizados como sensibilizadores no lugar de corantes, com o intuito de aumentar a eficiência das células solares devido às suas propriedades optoeletrônicas excepcionais, incluindo: bandgap que varia em função do tamanho da nanopartícula, elevado coeficiente de absorção, maior estabilidade e emissão de múltiplos éxcitons. [31][32][33] Quando o dispositivo é exposto à luz solar, são criados pares elétron-buraco nos PQs, já que os elétrons da banda de valência adquirem energia suficiente para alcançar a banda de condução e, na sequência, esses elétrons da banda de condução do PQ são injetados no filme de TiO 2 , resultando na formação de buracos no sensibilizador, que será regenerado através da doação de elétrons do par redox do eletrólito, este, por sua vez, recebe elétrons do contraeletrodo, de modo semelhante ao que ocorre nas DSSCs. 31,32,34 …”

“…[31][32][33] Quando o dispositivo é exposto à luz solar, são criados pares elétron-buraco nos PQs, já que os elétrons da banda de valência adquirem energia suficiente para alcançar a banda de condução e, na sequência, esses elétrons da banda de condução do PQ são injetados no filme de TiO 2 , resultando na formação de buracos no sensibilizador, que será regenerado através da doação de elétrons do par redox do eletrólito, este, por sua vez, recebe elétrons do contraeletrodo, de modo semelhante ao que ocorre nas DSSCs. 31,32,34 …”

Experimental study of the effect of addition of gold nanoparticles on CdSe quantum dots sensitized solar cells

“…It shows promising developments for the next solar cells [5]. Quantum dots are nanocrystal semiconductors, composed of periodic groups of II-VI, III-V, or IV-VI materials [6].…”

“…It has been used as an alternative to ruthenium dyes in DSSC to increase performance and reduce cost due to their optical and electrical properties. QDs have tunable band gap depending on the QD's size and large extinction coefficient in the visible region [1,5]. The emergence of the quantum dots drove the DSSC terminology becomes quantum dots sensitized solar cells (QDSCs).…”

Investigations on III-Nitrides nanostructures: application to Renewable Energies and Bio-Sensing

“…The discrete energy levels for the QDs make them behave as "artificial ato for a wide range of applications in various research fields such as optoelectronics [Suris 1996], biomedicine [Jamieson 2007], microscopy [Deerinck 2008 [Tian J. 2013].…”