莫斯科工程物理学院找到降低太阳能电池价格的高效方法

由于传统燃料的储备减少，人类亟需替代能源，有鉴于此，太能能今天就具备了最重要的地位。现行的光电装置把太阳能量转化成电能，其基础是基于硅的无机半导体材料。但它们有一系列极大缺点。首先，硅电池的效率有限：仅占20%，因为这些电池不能处理太阳光的全部光谱，所以部分红外线辐射通过硅电池时未被注意到。其次，相应地，硅质太阳能电池的生产是个昂贵过程。因此今天世界上积极研究在电池中采用富有前景的新材料的可能性，其中包括钙钛矿（近年来才刚刚开始研究它运行的物理原则），还包括有机半导体和纳米混合半导体。

莫斯科工程物理学院学者们制造出了纳米混合半导体材料。这种材料中的纳米晶体（量子点）被配位基（图1中的螺旋线）所覆盖，配位基是不让量子点粘在一起的有机分子。得益于此，各个量子点保持自己的"独立特性"，且形成致密环境，为电流的通过创造了可能性。在此情况下，导电性具有跳跃性，类似于有机半导体（其中的电子跳跃不是在量子点之间进行，而是在有机分子之间进行）。

论文作者之一、俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院凝聚物理学教研室教授弗拉基米尔·尼基坚科评论说："已经发表的文章显示，凝聚量子点中的电荷能源传递可用相对简单地多次捕捉模型形式主义来描述。这大大减轻了传送理论模拟的任务。这种传送是在量子点冷凝基础上优化光电装置性能所必需的。"
技术建立在下个创新原则之上，改变量子点的尺寸，可以轻易控制太阳电池的性质（如扩大吸收光谱）。量子点冷凝物生产是通过简单廉价方法进行的，但为了获得高质量的镀层，必须仔细挑选生产条件和把量子点连结在一起的有机分子类型。俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院开发出了在室温下取代配位基的技术，这有助于改变量子点之间的距离，以此控制电荷能源传递的效率。
论文另一名作者、俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院激光和等离子体技术研究所固体物理学和纳米系统教研室教授亚历山大·奇斯季亚科夫指出，"带有量子点的纳米混合材料可能不仅被用来制造光电电池或发光二极管，还可以用来制造更复杂的半导体结构，如可被用作制造高度敏感的新一代传感器的半导体结构"。