莫斯科工程物理學院找到降低太陽能電池價格的高效方法

由於傳統燃料的儲備減少，人類亟需替代能源，有鑒於此，太能能今天就具備了最重要的地位。現行的光電裝置把太陽能量轉化成電能，其基礎是基於硅的無機半導體材料。但它們有一系列極大缺點。首先，硅電池的效率有限：僅佔20%，因為這些電池不能處理太陽光的全部光譜，所以部分紅外線輻射通過硅電池時未被注意到。其次，相應地，硅質太陽能電池的生產是個昂貴過程。因此今天世界上積極研究在電池中採用富有前景的新材料的可能性，其中包括鈣鈦礦（近年來才剛剛開始研究它運行的物理原則），還包括有機半導體和納米混合半導體。

莫斯科工程物理學院學者們製造出了納米混合半導體材料。這種材料中的納米晶體（量子點）被配位基（圖1中的螺旋線）所覆蓋，配位基是不讓量子點粘在一起的有機分子。得益於此，各個量子點保持自己的"獨立特性"，且形成致密環境，為電流的通過創造了可能性。在此情況下，導電性具有跳躍性，類似於有機半導體（其中的電子跳躍不是在量子點之間進行，而是在有機分子之間進行）。

論文作者之一、俄羅斯國立核能研究大學莫斯科工程物理學院凝聚物理學教研室教授弗拉基米爾·尼基堅科評論說："已經發表的文章顯示，凝聚量子點中的電荷能源傳遞可用相對簡單地多次捕捉模型形式主義來描述。這大大減輕了傳送理論模擬的任務。這種傳送是在量子點冷凝基礎上優化光電裝置性能所必需的。"
技術建立在下個創新原則之上，改變量子點的尺寸，可以輕易控制太陽電池的性質（如擴大吸收光譜）。量子點冷凝物生產是通過簡單廉價方法進行的，但為了獲得高質量的鍍層，必須仔細挑選生產條件和把量子點連結在一起的有機分子類型。俄羅斯國立核能研究大學莫斯科工程物理學院開發出了在室溫下取代配位基的技術，這有助於改變量子點之間的距離，以此控制電荷能源傳遞的效率。
論文另一名作者、俄羅斯國立核能研究大學莫斯科工程物理學院激光和等離子體技術研究所固體物理學和納米系統教研室教授亞歷山大·奇斯季亞科夫指出，"帶有量子點的納米混合材料可能不僅被用來製造光電電池或發光二極管，還可以用來製造更複雜的半導體結構，如可被用作製造高度敏感的新一代傳感器的半導體結構"。