High-Performance, Large-Area, and Ecofriendly Luminescent Solar Concentrators Using Copper-Doped InP Quantum Dots

مُركِّزات شمسية ضيائية عالية الأداء، وواسعة المساحة، وصديقة للبيئة باستخدام نقاط كمومية من فوسفيد الإنديوم (InP) المشوب بالنحاس

Clicks: 176
ID: 264824
2020
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #34 of 39 articles by views in iScience

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Summary: Colloidal quantum dots (QDs) are promising building blocks for luminescent solar concentrators (LSCs). For their widespread use, they need to simultaneously satisfy non-toxic material content, low reabsorption, high photoluminescence quantum yield, and large-scale production. Here, copper doping of zinc carboxylate-passivated InP core and nano-engineering of ZnSe shell facilitated high in-device quantum efficiency of QDs over 80%, having well-matched spectral emission profile with the photo-response of silicon solar cells. The optimized QD-LSCs showed an optical quantum efficiency of 37% and an internal concentration factor of 4.7 for a 10 × 10-cm2 device area under solar illumination, which is comparable with the state-of-the-art LSCs based on cadmium-containing QDs and lead-containing perovskites. Synthesis of the copper-doped InP/ZnSe QDs in gram-scale and large-area deposition (3,000 cm2) onto commercial window glasses via doctor-blade technique showed their scalability for mass production. These results position InP-based QDs as a promising alternative for efficient solar energy harvesting.
ملخص: تُعد النقاط الكمومية الغروانية (QDs) لبنات بناء واعدة للمركزات الشمسية المضيئة (LSCs). ومن أجل استخدامها على نطاق واسع، يتعين عليها أن تستوفي في آنٍ واحد متطلبات خلو المواد من السمية، وانخفاض إعادة الامتصاص، وارتفاع المردود الكمومي للتلألؤ الضوئي، وقابلية الإنتاج واسع النطاق. نُبيّن هنا أن تطعيم نواة فوسفيد الإنديوم (InP) المُخمّلة سطحيًا بكربوكسيلات الزنك بالنحاس، بالتزامن مع الهندسة النانوية لغلاف سيلينيد الزنك (ZnSe)، قد أسهم في تحقيق كفاءة كمومية عالية داخل الجهاز للنقاط الكمومية تجاوزت 80%، مع امتلاكها نمط انبعاث طيفي متطابق جيدًا مع الاستجابة الضوئية للخلايا الشمسية السيليكونية. وأظهرت المركزات الشمسية المضيئة المُحسّنة القائمة على النقاط الكمومية (QD-LSCs) كفاءة كمومية بصرية بلغت 37%، وعامل تركيز داخلي قدره 4.7 لمساحة جهاز تبلغ 10 × 10 سم² تحت الإضاءة الشمسية، وهو ما يُعد مماثلًا لأحدث ما توصلت إليه تقنيات المركزات الشمسية المضيئة المعتمدة على النقاط الكمومية المحتوية على الكادميوم وبيروفسكايتات الرصاص. كما أثبت تخليق نقاط InP/ZnSe الكمومية المطعّمة بالنحاس بمقياس الغرام، وترسيبها على مساحات واسعة (3,000 سم²) على ألواح زجاج النوافذ التجاري باستخدام تقنية شفرة الطبيب (doctor-blade)، قابليتها للتوسع نحو الإنتاج التجاري الضخم. وتضع هذه النتائج النقاط الكمومية القائمة على InP كبديل واعد لحصاد الطاقة الشمسية بكفاءة عالية.
Reference Key
sadeghi2020highperformanceiscience Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Sadeghi, Sadra;Jalali, Houman Bahmani;Srivastava, Shashi Bhushan;Melikov, Rustamzhon;Baylam, Isinsu;Sennaroglu, Alphan;Nizamoglu, Sedat;
Journal iScience
Year 2020
DOI
S2589-0042(20)30458-2
URL
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004220304582
Keywords
Medicine Science

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.