क्वांटम डॉट सौर सेल

क्वांटम डॉट सोलर सेल (QDSC) एक सोलर सेल डिज़ाइन है जो क्वांटम डॉट्स को अवशोषित फोटोवोल्टिक सामग्री के रूप में उपयोग करता है। यह बल्क सामग्री जैसे सिलिकॉन, कॉपर इंडियम गैलियम सेलेनाइड (कॉपर इंडियम गैलियम सेलेनाइड [[सौर सेल]]) या कैडमियम टेल्यूराइड (कैडमियम टेल्यूराइड फोटोवोल्टिक्स) को बदलने का प्रयास करता है। क्वांटम डॉट्स में ऊर्जा अंतराल  होते हैं जो अपने आकार को बदलकर ऊर्जा स्तरों की एक विस्तृत श्रृंखला में ट्यून करने योग्य होते हैं। थोक सामग्रियों में, बैंडगैप सामग्री (ओं) की पसंद से तय होता है। यह संपत्ति क्वांटम डॉट्स को मल्टीजंक्शन फोटोवोल्टिक सेल | मल्टी-जंक्शन सोलर सेल के लिए आकर्षक बनाती है, जहां विभिन्न सामग्रियों का उपयोग सौर स्पेक्ट्रम के कई हिस्सों की कटाई करके दक्षता में सुधार के लिए किया जाता है।

2022 तक, सौर सेल की दक्षता 18.1% से अधिक हो गई है। क्वांटम डॉट सौर कोशिकाओं में उच्च फोटोवोल्टेज या उच्च फोटोक्यूरेंट्स का उत्पादन करने के लिए गर्म फोटोजेनरेटेड वाहकों का उपयोग करके सौर फोटोन रूपांतरण की अधिकतम प्राप्य थर्मोडायनामिक रूपांतरण दक्षता को लगभग 66% तक बढ़ाने की क्षमता है।

सौर सेल अवधारणाएं
एक पारंपरिक सौर सेल में, एक अर्धचालक द्वारा प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, जो एक इलेक्ट्रॉन-छिद्र (ए-एच) जोड़ी का उत्पादन करता है; जोड़ी बंधी हो सकती है और इसे exciton  कहा जाता है। यह जोड़ी एक आंतरिक विद्युत रासायनिक क्षमता (p-n जंक्शनों या Schottky डायोड में मौजूद) से अलग होती है और इलेक्ट्रॉनों और छेदों के परिणामी प्रवाह से विद्युत प्रवाह बनता है। आंतरिक इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमता डोपिंग (सेमीकंडक्टर) द्वारा सेमीकंडक्टर इंटरफ़ेस के एक हिस्से के साथ बनाई जाती है जो इलेक्ट्रॉन दाताओं (एन-टाइप डोपिंग) के रूप में कार्य करती है और दूसरा इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता (पी-टाइप डोपिंग) के साथ होती है जिसके परिणामस्वरूप पी-एन जंक्शन होता है। एक एह जोड़ी की पीढ़ी के लिए आवश्यक है कि फोटॉनों में सामग्री के बैंडगैप से अधिक ऊर्जा हो। प्रभावी रूप से, बैंडगैप से कम ऊर्जा वाले फोटॉन अवशोषित नहीं होते हैं, जबकि जो उच्च हैं वे जल्दी (लगभग 10 के भीतर)-13 s) आउटपुट को कम करते हुए, बैंड के किनारों तक थर्मलाइज़ करें। पूर्व सीमा वर्तमान (बिजली) को कम करती है, जबकि थर्मलकरण वोल्टेज को कम करता है। नतीजतन, अर्धचालक कोशिकाओं को वोल्टेज और करंट के बीच एक व्यापार-बंद का सामना करना पड़ता है (जो कि कई जंक्शन कार्यान्वयनों का उपयोग करके आंशिक रूप से कम किया जा सकता है)। शॉक्ली-क्विज़र सीमा दर्शाती है कि यदि कोई सौर सेल के लिए 1.34 ईवी के आदर्श बैंडगैप के साथ एकल सामग्री का उपयोग करता है तो यह दक्षता 33% से अधिक नहीं हो सकती है। एक आदर्श सिंगल-जंक्शन सेल का बैंड गैप (1.34 eV) सिलिकॉन (1.1 eV) के करीब है, जो कई कारणों में से एक है कि सिलिकॉन बाजार पर हावी है। हालांकि, सिलिकॉन की दक्षता लगभग 30% तक सीमित है (शॉक्ले-क्विसर सीमा)। अलग-अलग बैंडगैप के साथ लंबवत स्टैकिंग कोशिकाओं द्वारा एकल-जंक्शन सेल में सुधार करना संभव है - जिसे टेंडेम या मल्टी-जंक्शन दृष्टिकोण कहा जाता है। इसी विश्लेषण से पता चलता है कि दो परत वाले सेल में एक परत 1.64 eV और दूसरी 0.94 eV पर ट्यून की जानी चाहिए, जिससे 44% का सैद्धांतिक प्रदर्शन मिलता है। 48% की दक्षता के साथ एक तीन-परत सेल को 1.83, 1.16 और 0.71 eV पर ट्यून किया जाना चाहिए। एक इन्फिनिटी-लेयर सेल में 86% की सैद्धांतिक दक्षता होगी, बाकी के लिए अन्य थर्मोडायनामिक हानि तंत्रों के साथ। बैंडगैप ट्यूनेबिलिटी की कमी के कारण पारंपरिक (क्रिस्टलीय) सिलिकॉन तैयार करने के तरीके इस दृष्टिकोण के लिए खुद को उधार नहीं देते हैं। अनाकार सिलिकॉन की पतली-फिल्में, जो क्रिस्टल गति संरक्षण में एक आराम की आवश्यकता के कारण सीधे बैंडगैप और कार्बन के इंटरमिक्सिंग को प्राप्त कर सकती हैं, बैंडगैप को ट्यून कर सकती हैं, लेकिन अन्य मुद्दों ने इन्हें पारंपरिक कोशिकाओं के प्रदर्शन से मेल खाने से रोक दिया है। अधिकांश अग्रानुक्रम-कोशिका संरचनाएं उच्च प्रदर्शन वाले अर्धचालकों पर आधारित होती हैं, विशेष रूप से इंडियम गैलियम आर्सेनाइड (InGaAs)। तीन-परत InGaAs/GaAs/InGaP कोशिकाएं (बैंडगैप 0.94/1.42/1.89 eV) प्रायोगिक उदाहरणों के लिए 42.3% का दक्षता रिकॉर्ड रखती हैं। हालांकि, QDSCs कमजोर अवशोषण से ग्रस्त हैं और कमरे के तापमान पर प्रकाश अवशोषण का योगदान मामूली है। बहुशाखा वाले एयू नैनोस्टार्स का उपयोग करके इसे संबोधित किया जा सकता है।

क्वांटम डॉट्स
क्वांटम डॉट्स अर्धचालक कण हैं जो एक्सिटॉन बोह्र त्रिज्या के आकार से कम हो गए हैं और क्वांटम यांत्रिकी के विचारों के कारण, इलेक्ट्रॉन ऊर्जा जो उनके भीतर मौजूद हो सकती है, एक परमाणु में बहुत समान ऊर्जा बन जाती है। क्वांटम डॉट्स को कृत्रिम परमाणु कहा जाता है। ये ऊर्जा स्तर अपने आकार को बदलकर ट्यून करने योग्य होते हैं, जो बदले में बैंडगैप को परिभाषित करता है। बिंदुओं को कई आकारों में उगाया जा सकता है, जिससे वे अंतर्निहित सामग्री या निर्माण तकनीकों को बदले बिना विभिन्न प्रकार के बैंडगैप व्यक्त कर सकते हैं। ठेठ गीले रसायन शास्त्र की तैयारी में, संश्लेषण अवधि या तापमान को बदलकर ट्यूनिंग पूरा किया जाता है।

बैंडगैप को ट्यून करने की क्षमता क्वांटम डॉट्स को सौर कोशिकाओं के लिए वांछनीय बनाती है। सूर्य के फोटॉन वितरण स्पेक्ट्रम के लिए, शॉक्ले-क्विसर सीमा इंगित करती है कि अधिकतम सौर रूपांतरण दक्षता 1.34 eV के बैंड गैप वाली सामग्री में होती है। हालांकि, कम बैंड अंतराल वाली सामग्री कम ऊर्जा फोटॉनों (और इसके विपरीत) से बिजली उत्पन्न करने के लिए बेहतर अनुकूल होगी। लीड (IIलीड (द्वितीय) सल्फाइड (PbS) कोलाइडल क्वांटम डॉट्स (CQD) का उपयोग करने वाले एकल जंक्शन कार्यान्वयन में बैंडगैप होते हैं जिन्हें दूर अवरक्त में ट्यून किया जा सकता है, जो आमतौर पर पारंपरिक सौर कोशिकाओं के साथ प्राप्त करना मुश्किल होता है। पृथ्वी पर पहुंचने वाली सौर ऊर्जा का आधा हिस्सा इन्फ्रारेड में होता है, अधिकांश इन्फ्रारेड क्षेत्र में। एक क्वांटम डॉट सौर सेल इन्फ्रारेड ऊर्जा को किसी अन्य के रूप में सुलभ बनाता है। इसके अलावा, CQD आसान संश्लेषण और तैयारी प्रदान करता है। कोलाइडयन तरल रूप में निलंबित होने पर उन्हें पूरे उत्पादन में आसानी से संभाला जा सकता है, जिसमें सबसे जटिल उपकरण की आवश्यकता होती है। CQD को आमतौर पर छोटे बैचों में संश्लेषित किया जाता है, लेकिन इसे बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जा सकता है। डॉट्स को एक सब्सट्रेट पर स्पिन कोटिंग द्वारा वितरित किया जा सकता है, या तो हाथ से या स्वचालित प्रक्रिया में। बड़े पैमाने पर उत्पादन स्प्रे-ऑन या रोल-प्रिंटिंग सिस्टम का उपयोग कर सकता है, नाटकीय रूप से मॉड्यूल निर्माण लागत को कम कर सकता है।

उत्पादन
शुरुआती उदाहरणों में महंगे आणविक बीम एपिटॉक्सी प्रक्रियाओं का इस्तेमाल किया गया। हालांकि, जाली बेमेल के परिणामस्वरूप तनाव का संचय होता है और इस प्रकार दोषों की उत्पत्ति होती है, जो स्टैक्ड परतों की संख्या को सीमित करती है। ड्रॉपलेट एपिटॉक्सी ग्रोथ तकनीक तनाव मुक्त QDs के निर्माण पर इसके फायदे दिखाती है। वैकल्पिक रूप से, कम खर्चीली निर्माण विधियों को बाद में विकसित किया गया। ये गीले रसायन (सीक्यूडी के लिए) और बाद के समाधान प्रसंस्करण का उपयोग करते हैं। केंद्रित नैनोपार्टिकल समाधान लंबे हाइड्रोकार्बन लिगेंड द्वारा स्थिर होते हैं जो समाधान में nanocrystal  को निलंबित रखते हैं।

ठोस बनाने के लिए इन विलयनों को नीचे गिराया जाता है और लंबे समय तक स्थिर करने वाले लिगेंड को शॉर्ट-चेन क्रॉसलिंकर्स से बदल दिया जाता है। रासायनिक इंजीनियरिंग से नैनोक्रिस्टल सतह नैनोक्रिस्टल को बेहतर ढंग से निष्क्रिय कर सकती है और हानिकारक ट्रैप स्टेट्स को कम कर सकती है जो वाहक पुनर्संयोजन के माध्यम से डिवाइस के प्रदर्शन को कम कर देगा। यह दृष्टिकोण 7.0% की दक्षता पैदा करता है। एक और हालिया अध्ययन ने प्रदर्शन को 8.6% तक सुधारने के लिए उनके सापेक्ष बैंड संरेखण को ट्यून करके विभिन्न कार्यों के लिए अलग-अलग लिगेंड का उपयोग किया। कोशिकाओं को कमरे के तापमान पर हवा में घोल-संसाधित किया गया और बिना एनकैप्सुलेशन के 150 दिनों से अधिक समय तक वायु-स्थिरता प्रदर्शित की गई।

2014 में योडिद  का उपयोग एक लिगैंड के रूप में किया गया था जो ऑक्सीजन से बंधता नहीं है। यह स्थिर एन- और पी-टाइप परतों को बनाए रखता है, अवशोषण दक्षता को बढ़ाता है, जिससे 8% तक बिजली रूपांतरण दक्षता उत्पन्न होती है।

इतिहास
क्वांटम डॉट्स को उच्च दक्षता के मार्ग के रूप में उपयोग करने का विचार पहली बार 1989 में बर्नहैम और डुग्गन द्वारा नोट किया गया था। उस समय, क्वांटम डॉट्स, या कुओं का विज्ञान, जैसा कि वे जानते थे, अपनी प्रारंभिक अवस्था में था और शुरुआती उदाहरण अभी उपलब्ध हो रहे थे।

डीएसएससी प्रयास
एक अन्य आधुनिक सेल डिज़ाइन डाई-संवेदीकृत सौर सेल या DSSC है। डीएसएससी टाइटेनियम डाइऑक्साइड की स्पंज जैसी परत का उपयोग करते हैं अर्धचालक वाल्व के साथ-साथ एक यांत्रिक समर्थन संरचना के रूप में। निर्माण के दौरान, स्पंज एक कार्बनिक डाई से भर जाता है, आमतौर पर रूथेनियम-पॉलीपीरिडीन, जो फोटोएक्सिटेशन पर टाइटेनियम डाइऑक्साइड में इलेक्ट्रॉनों को इंजेक्ट करता है। यह डाई अपेक्षाकृत महंगी है, और रूथेनियम एक दुर्लभ धातु है। डीएसएससी अनुसंधान के शुरुआती दिनों से आणविक रंगों के विकल्प के रूप में क्वांटम डॉट्स का उपयोग करने पर विचार किया गया था। बैंडगैप को ट्यून करने की क्षमता ने डिजाइनर को सेल के अन्य भागों के लिए व्यापक प्रकार की सामग्री का चयन करने की अनुमति दी। टोरंटो विश्वविद्यालय और École Polytechnique Fédérale de Lausanne के सहयोगी समूहों ने क्वांटम डॉट्स की एक फिल्म के साथ सीधे संपर्क में एक रियर इलेक्ट्रोड के आधार पर एक डिज़ाइन विकसित किया, इलेक्ट्रोलाइट को नष्ट कर दिया और एक ख़राब विषमता का निर्माण किया। ये सेल 7.0% दक्षता तक पहुँचे, जो सर्वोत्तम ठोस-अवस्था DSSC उपकरणों से बेहतर है, लेकिन तरल इलेक्ट्रोलाइट्स पर आधारित उन से कम है।

मल्टी-जंक्शन
परंपरागत रूप से, मल्टी-जंक्शन सोलर सेल कई सेमीकंडक्टर सामग्रियों के संग्रह से बनाए जाते हैं। क्योंकि प्रत्येक सामग्री का एक अलग बैंड गैप होता है, प्रत्येक सामग्री का p-n जंक्शन प्रकाश की एक अलग आने वाली तरंग दैर्ध्य के लिए अनुकूलित किया जाएगा। कई सामग्रियों का उपयोग तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला के अवशोषण को सक्षम बनाता है, जिससे सेल की विद्युत रूपांतरण दक्षता बढ़ जाती है।

हालाँकि, कई सामग्रियों का उपयोग बहु-जंक्शन सौर कोशिकाओं को कई व्यावसायिक उपयोगों के लिए बहुत महंगा बनाता है। क्योंकि क्वांटम डॉट्स के बैंड गैप को कण त्रिज्या को समायोजित करके ट्यून किया जा सकता है, मल्टी-जंक्शन सेल को विभिन्न आकारों (और इसलिए अलग बैंड गैप) के क्वांटम डॉट सेमीकंडक्टर्स को शामिल करके निर्मित किया जा सकता है। समान सामग्री का उपयोग करने से निर्माण लागत कम होती है, और शॉर्ट-सर्किट करंट और समग्र सेल दक्षता बढ़ाने के लिए क्वांटम डॉट्स के वर्धित अवशोषण स्पेक्ट्रम का उपयोग किया जा सकता है।

कैडमियम टेल्यूराइड (CdTe) का उपयोग उन कोशिकाओं के लिए किया जाता है जो कई आवृत्तियों को अवशोषित करती हैं। इन क्रिस्टलों का एक कोलाइडल निलंबन एक सब्सट्रेट पर स्पिन-कास्ट होता है जैसे कि एक पतली कांच की स्लाइड, एक प्रवाहकीय बहुलक में पॉटेड। इन कोशिकाओं ने क्वांटम डॉट्स का उपयोग नहीं किया, लेकिन उनके साथ सुविधाओं को साझा किया, जैसे स्पिन-कास्टिंग और पतली फिल्म कंडक्टर का उपयोग। कम उत्पादन पैमाने पर क्वांटम डॉट्स बड़े पैमाने पर उत्पादित नैनोक्रिस्टल की तुलना में अधिक महंगे हैं, लेकिन कैडमियम और टेल्यूराइड (रसायन विज्ञान) दुर्लभ और अत्यधिक जहरीली धातुएं हैं जो कीमतों में उतार-चढ़ाव के अधीन हैं।

द सार्जेंट ग्रुप रिकॉर्ड-दक्षता आईआर सौर कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए अवरक्त -संवेदनशील इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में  सीसा सल्फाइड  का उपयोग किया। स्पिन-कास्टिंग बहुत कम लागत पर अग्रानुक्रम कोशिकाओं के निर्माण की अनुमति दे सकती है। मूल कोशिकाओं ने एक इलेक्ट्रोड के रूप में एक सोने के सब्सट्रेट का इस्तेमाल किया, हालांकि निकल भी ठीक काम करता है।

हॉट-कैरियर कैप्चर
एकल-बैंडगैप सामग्री से उत्सर्जित होने पर दक्षता में सुधार करने का एक अन्य तरीका इलेक्ट्रॉन में अतिरिक्त ऊर्जा को पकड़ना है। सिलिकॉन जैसी पारंपरिक सामग्रियों में, उत्सर्जन स्थल से इलेक्ट्रोड तक की दूरी जहां उन्हें काटा जाता है, ऐसा होने की अनुमति देने के लिए बहुत दूर है; इलेक्ट्रॉन क्रिस्टल सामग्री और जाली के साथ कई अन्योन्यक्रियाओं से गुजरेगा, इस अतिरिक्त ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में छोड़ देगा। अनाकार पतली-फिल्म सिलिकॉन को एक विकल्प के रूप में आजमाया गया था, लेकिन इन सामग्रियों में निहित दोषों ने उनके संभावित लाभ को अभिभूत कर दिया। पारंपरिक सिलिकॉन की तुलना में आधुनिक पतली-फिल्म कोशिकाएं आम तौर पर कम कुशल रहती हैं।

नैनोसंरचित दाताओं को समान फिल्मों के रूप में डाला जा सकता है जो दोषों की समस्याओं से बचते हैं। ये क्वांटम डॉट्स में निहित अन्य मुद्दों, विशेष रूप से प्रतिरोधकता के मुद्दों और गर्मी प्रतिधारण के अधीन होंगे।

एकाधिक उत्तेजना
शॉक्ले-क्विसर सीमा, जो एकल-परत फोटोवोल्टिक सेल की अधिकतम दक्षता को 33.7% निर्धारित करती है, मानती है कि आने वाले फोटॉन प्रति केवल एक इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़ी (एक्सिटोन) उत्पन्न की जा सकती है। मल्टीपल एक्साइटन जेनरेशन (एमईजी) एक एक्साइटन रिलैक्सेशन पाथवे है जो प्रति आने वाले उच्च ऊर्जा फोटॉन में दो या दो से अधिक एक्साइटन उत्पन्न करने की अनुमति देता है। पारंपरिक फोटोवोल्टिक्स में, यह अतिरिक्त ऊर्जा बल्क सामग्री में जाली कंपन (इलेक्ट्रॉन-फोनन युग्मन) के रूप में खो जाती है। एमईजी तब होता है जब इस अतिरिक्त ऊर्जा को बैंड गैप में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए स्थानांतरित किया जाता है, जहां वे शॉर्ट-सर्किट वर्तमान घनत्व में योगदान कर सकते हैं।

क्वांटम डॉट्स के भीतर, क्वांटम कारावास कूपलॉम्बिक इंटरैक्शन को बढ़ाता है जो एमईजी प्रक्रिया को संचालित करता है। यह घटना इलेक्ट्रॉन-फोनन युग्मन की दर को भी कम करती है, जो बल्क सेमीकंडक्टर्स में एक्सिटोन रिलैक्सेशन की प्रमुख विधि है। फोनन अड़चन गर्म वाहक शीतलन की दर को धीमा कर देती है, जो उत्तेजनाओं को विश्राम के अन्य मार्गों को आगे बढ़ाने की अनुमति देती है; यह एमईजी को क्वांटम डॉट सोलर सेल में हावी होने की अनुमति देता है। एमईजी की दर को क्वांटम डॉट लिगैंड केमिस्ट्री के साथ-साथ क्वांटम डॉट सामग्री और ज्यामिति को बदलकर अनुकूलित किया जा सकता है।

2004 में, लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी ने स्पेक्ट्रोस्कोपिक साक्ष्य की सूचना दी कि क्वांटम डॉट में एक एकल, ऊर्जावान फोटॉन के अवशोषण पर कई एक्साइटन कुशलता से उत्पन्न हो सकते हैं। उन्हें पकड़ने से सूर्य के प्रकाश में अधिक ऊर्जा प्राप्त होगी। इस दृष्टिकोण में, वाहक गुणन (CM) या एकाधिक एक्साइटन पीढ़ी (MEG) के रूप में जाना जाता है, क्वांटम डॉट को उच्च ऊर्जा पर एक जोड़ी के बजाय कम ऊर्जा पर कई इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े जारी करने के लिए ट्यून किया जाता है। यह बढ़े हुए फोटोकरंट के माध्यम से दक्षता बढ़ाता है। LANL के बिंदु लेड (IIलीड (द्वितीय) सेलेनाइड से बनाए गए थे।

2010 में, व्योमिंग विश्वविद्यालय ने DCCS कोशिकाओं का उपयोग करके इसी तरह के प्रदर्शन का प्रदर्शन किया। लीड-सल्फर (PbS) डॉट्स ने दो-इलेक्ट्रॉन इजेक्शन का प्रदर्शन किया जब आने वाले फोटॉनों में बैंडगैप ऊर्जा का लगभग तीन गुना था। 2005 में, एनआरईएल ने क्वांटम डॉट्स में एमईजी का प्रदर्शन किया, प्रति फोटॉन तीन इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन किया और 65% की सैद्धांतिक दक्षता। 2007 में, उन्होंने सिलिकॉन में समान परिणाम प्राप्त किया।

गैर ऑक्सीकरण
2014 में टोरंटो विश्वविद्यालय के एक समूह ने विशेष उपचार के साथ PbS का उपयोग करके एक प्रकार की CQD n-टाइप सेल का निर्माण और प्रदर्शन किया ताकि यह ऑक्सीजन के साथ बंध न जाए। सेल ने 8% दक्षता हासिल की, जो वर्तमान QD दक्षता रिकॉर्ड से थोड़ा ही कम है। ऐसी कोशिकाएं अलेपित स्प्रे-ऑन कोशिकाओं की संभावना पैदा करती हैं। हालाँकि, ये वायु-स्थिर एन-प्रकार CQD वास्तव में ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में निर्मित थे।

इसके अलावा 2014 में, MIT के एक अन्य शोध समूह ने वायु-स्थिर ZnO/PbS सौर कोशिकाओं का प्रदर्शन किया जो हवा में गढ़े गए थे और प्रमाणित 8.55% रिकॉर्ड दक्षता (प्रयोगशाला में 9.2%) हासिल की थी क्योंकि वे प्रकाश को अच्छी तरह से अवशोषित करते थे, जबकि संग्राहकों को चार्ज भी परिवहन करते थे। कोशिका का किनारा। ये सेल क्वांटम डॉट सोलर सेल के लिए अभूतपूर्व वायु-स्थिरता दिखाते हैं कि हवा में भंडारण के 150 दिनों से अधिक समय तक प्रदर्शन अपरिवर्तित रहा।

वाणिज्यिक प्रदाता
हालांकि क्वांटम डॉट सोलर सेल अभी तक बड़े पैमाने पर व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य नहीं हैं, कई छोटे वाणिज्यिक प्रदाताओं ने क्वांटम डॉट फोटोवोल्टिक उत्पादों का विपणन शुरू कर दिया है। निवेशकों और वित्तीय विश्लेषकों ने क्वांटम डॉट फोटोवोल्टिक्स की पहचान सौर उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण भविष्य की तकनीक के रूप में की है।
 * क्वांटम मैटेरियल्स कॉर्प (क्यूएमसी) और सहायक सोल्टर्रा रिन्यूएबल टेक्नोलॉजीज सौर ऊर्जा और प्रकाश अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए क्वांटम डॉट्स और नैनोमैटेरियल्स का विकास और निर्माण कर रहे हैं। पेरोसाइट क्वांटम डॉट्स के लिए उनकी पेटेंटेड निरंतर प्रवाह उत्पादन प्रक्रिया के साथ, QMC अन्य उभरते उद्योगों में अपने नैनो पदार्थों को लागू करने के अलावा क्वांटम डॉट सौर सेल उत्पादन की लागत कम करने की उम्मीद करता है।
 * QD सोलर मल्टी-जंक्शन सोलर सेल बनाने के लिए क्वांटम डॉट्स के ट्यून करने योग्य बैंड गैप का लाभ उठाता है। क्वांटम डॉट्स से बने इन्फ्रारेड सोलर सेल के साथ कुशल सिलिकॉन सोलर सेल का संयोजन करके, QD Solar का लक्ष्य सौर स्पेक्ट्रम का अधिक से अधिक उत्पादन करना है। QD Solar के अकार्बनिक क्वांटम डॉट्स को उच्च-थ्रूपुट और लागत प्रभावी तकनीकों के साथ संसाधित किया जाता है और ये पॉलीमेरिक नैनोमैटेरियल्स की तुलना में अधिक हल्के और हवा में स्थिर होते हैं।
 * UbiQD फ्लोरोफोरस के रूप में क्वांटम डॉट्स का उपयोग करके फोटोवोल्टिक विंडो विकसित कर रहा है। उन्होंने निकट-अवरक्त क्वांटम डॉट्स का उपयोग करके एक ल्यूमिनेसेंट सोलर कंसंट्रेटर (LSC) डिज़ाइन किया है जो पारंपरिक विकल्पों की तुलना में सस्ता और कम विषैला है। UbiQD अर्ध-पारदर्शी खिड़कियां प्रदान करने की उम्मीद करता है जो निष्क्रिय इमारतों को ऊर्जा उत्पादन इकाइयों में परिवर्तित करती हैं, साथ ही इमारत के ताप लाभ को कम करती हैं।
 * एमएल सिस्टम एसए, वारसॉ स्टॉक एक्सचेंज में सूचीबद्ध एक बिल्डिंग-इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स निर्माता 2020 और 2021 के बीच अपने क्वांटमग्लास उत्पाद का वॉल्यूम उत्पादन शुरू करने का इरादा रखता है।

सुरक्षा चिंताएं
कई हेवी-मेटल क्वांटम डॉट (सीसा/कैडमियम चॉकोजेनाइड्स जैसे पीबीएसई, सीडीएसई) अर्धचालक साइटोटॉक्सिक हो सकते हैं और एक्सपोजर को रोकने के लिए एक स्थिर बहुलक खोल में समझाया जाना चाहिए। गैर विषैले क्वांटम डॉट सामग्री जैसे AgBiS2 उनकी सुरक्षा और प्रचुरता के कारण नैनोक्रिस्टल का पता लगाया गया है; इन सामग्रियों के आधार पर सौर कोशिकाओं के साथ अन्वेषण ने तुलनीय रूपांतरण क्षमता (> 9%) और शॉर्ट-सर्किट वर्तमान घनत्व (> 27 mA/cm2) का प्रदर्शन किया है।2). यूबीआईक्यूडी का क्यूइनसे2−X क्वांटम डॉट सामग्री एक गैर विषैले अर्धचालक यौगिक का एक और उदाहरण है।

यह भी देखें

 * तीसरी पीढ़ी के फोटोवोल्टिक सेल
 * नैनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन
 * नैनोकण
 * फोटोइलेक्ट्रॉनिक सेल
 * कार्बनिक सौर सेल

बाहरी संबंध

 * Science News Online, Quantum-Dots Leap: Tapping tiny crystals' inexplicable light-harvesting talent, June 3, 2006.
 * InformationWeek, Nanocrystal Discovery Has Solar Cell Potential, January 6, 2006.
 * Berkeley Lab, Berkeley Lab Air-stable Inorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution, 2005.
 * ScienceDaily, Sunny Future For Nanocrystal Solar Cells, October 23, 2005.