Os pontos quânticos são nanomateriais com dimensão zero. Em suma, os pontos quânticos têm três dimensões menores do que o comprimento de onda de De Broglie dos excitons do material a granel. O movimento dos elétrons em todas as direções é restrito, ou seja, o efeito de confinamento quântico é particularmente óbvio. Em comparação com os materiais a granel tradicionais, a vantagem dos pontos quânticos é que, por meio do efeito de tunelamento ressonante, ele pode aumentar a taxa de coleta de portadores fotogerados na bateria, aumentando assim a corrente; ajustando o tamanho e a morfologia dos pontos quânticos, o nível de energia dos pontos quânticos é otimizado. O grau de correspondência do espectro solar aumenta a taxa de absorção de luz. Alguns pontos quânticos (como o PbSe) podem absorver um fóton de alta energia para gerar vários pares de elétron-buraco, que é o efeito multi-exciton. A eficiência teoricamente prevista de QDSCs de junção única pode chegar a 44%, excedendo em muito o limite de Shockley-Queisser das células solares de silício.
Desde a introdução dos pontos quânticos, ele tem mostrado suas vantagens exclusivas, como uma ampla gama de fontes de materiais, gap ajustável e alta eficiência de conversão fotoelétrica, que indicam o enorme potencial dos QDSCs. Porém, como esse tipo de bateria envolve o campo da microescala, o processo de fabricação e os requisitos são relativamente elevados, e o princípio de transmissão interna de elétrons ainda está em fase de pesquisa, resultando em sua eficiência muito inferior a outros tipos de baterias. No entanto, esse tipo de bateria tem o potencial incomparável de outras baterias. Para este tipo de células solares, o foco da pesquisa atual está principalmente na seleção de materiais, na otimização de dispositivos e no mecanismo de transporte interno de elétrons, a fim de melhorar a eficiência e a estabilidade dos QDSCs.
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