製品・サービス情報
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Quantum Solutions社製品
量子ドット/ペロブスカイト |
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Quantum Solutions 社（イギリス）は、サウジアラビアのアプドラ王立科学技術大学のスタートアップ企業です。液晶ディスプレイ、発光ダイオード、太陽電池、光検出器用途の量子ドットを開発、販売しています。独自の技術により開発されたペロプスカイト単結晶は、オプトエレクトロニクス用途において注目されています。また、量子ドットの高品質を維持するために、高い品質管理基準及び最新の設備を揃えています。
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 アプリケーション
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【PbS量子ドット太陽電池】
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PbS量子ドットを太陽電池で利用することで、近赤外線領域で多くの太陽スペクトルを吸収することが可能です。NIR範囲で量子ドットの吸収波長を調整可能なため、シリコンやペロブスカイト太陽電池などの他の材料を使用したタンデム太陽電池用にアプリケーションが広がります。
スタンドアロンのPbS太陽電池は、現在の開発ですでに10％認証済み効率を達成しています。
関連製品：
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PbS量子ドットを太陽電池に使用する利点：
◆700～2000nmの近赤外領域で幅広い吸収を実現
◆溶液や室温でのプロセスが可能な太陽電池
◆シリコンやペロブスカイト太陽電池などの他の太陽電池技術との併用が可能で、トータルの電力変換効率を最大5％向上させることができる。
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吸収（abs）ピークに応じた性能：
| - |
QDotTM PbS量子ドット |
| 吸収範囲 |
可視光からNIRまで（700nmから2000nmまで調整可能） |
| 粒子サイズ |
必要な吸収プロファイルに応じて2～10nm |
| デバイスの典型的なPCE |
8～9％（NIRでの励起時） |
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【デバイス例】
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吸収波長920nmのQDotTM PbS QDは、金電極とZnO電子輸送層を備えた太陽電池の活性層として使用されました。PbI2/PbBr2と酢酸アンモニウムで処理されたQDotTM PbS QDは、活性層としてスピンコーティングによって堆積されました。正孔輸送層には、1,2-EDTと交換されたQDotTM PbS QDからなる層処理が使用されました。
このデバイスは、可視光からNIR光（700～2000nmで調整可能）までの光を吸収します。当社のPbS QDを用いた太陽電池は、最大8.77％という有望な電力変換効率を示しています。
| 測定 |
Jsc |
Voc |
FF |
PCE |
Area |
| A-1 |
20.66 |
0.62 |
0.66 |
8.45 |
0.10 |
| A-2 |
20.54 |
0.61 |
0.67 |
8.45 |
0.10 |
| A-3 |
20.68 |
0.62 |
0.68 |
8.69 |
0.10 |
| A-4 |
20.88 |
0.62 |
0.68 |
8.77 |
0.10 |
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【ペロブスカイト太陽電池】
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ペロブスカイト材料は、太陽光発電におけるその優れた効率で大きな関心を集めています。これらの材料を使用した実験室規模のデバイスでは、ペロブスカイト太陽電池の効率が向上しています。シングルジャンクションアーキテクチャでは、2009年の3.8％から2020年には25.5％になり、シリコンベースのタンデムセルでは29.15％に達しました。ペロブスカイト太陽電池は、非常に低い製造コストでさらに高い効率を達成できる可能性があるため、魅力的な商用オプションになっています。Quantum
Solutionsは、太陽電池製造の前駆体としてペロブスカイトABX3粉末を提供しています。ハロゲン化物前駆体の混合物と比較して、高結晶性ABX3粉末は、純度と化学量論のより高い制御を提供し、より高効率の太陽電池デバイスの製造を可能にします。
関連製品：
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1. ハロゲン化物を使用した太陽電池：
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活性層が（FAPｂI3）0.95（MAPbBr3)0.05である面積0.151cm2のjペロブスカイト太陽電池は、ハロゲン化物の前駆体から作製されました。 FAI＋PbI2＋MABr＋PbBr2 |
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| 測定 |
Jsc(mA/cm2) |
Voc(V) |
FF(%) |
PCE(%) |
Best device
(forward scan) |
-24.80 |
0.97 |
45.22 |
10.82 |
Best device
(reverse scan) |
-24.98 |
0.97 |
60.89 |
14.77 |
Average device
(forward scan) |
-18.12 |
0.81 |
39.90 |
8.33 |
Average device
(reverse scan) |
-18.22 |
0.82 |
50.73 |
10.89 |
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2. ABX3粉末を使用した太陽電池：
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#1のハロゲン化物前駆体を用いて、ペロブスカイト型ABX3粉末を製造します。次に、FAPｂI3とMAPｂBr3を使用して、太陽電池（FAPｂI3）0.95(MAPbBr3)0.05(面積0.151cm2)を製造します。
| 測定 |
Jsc(mA/cm2) |
Voc(V) |
FF(%) |
PCE(%) |
Best device
(forward scan) |
-33.44 |
0.93 |
56.70 |
17.64 |
Best device
(reverse scan) |
-33.35 |
0.94 |
60.56 |
18.91 |
Average device
(forward scan) |
-25.47 |
0.88 |
52.34 |
12.46 |
Average device
(reverse scan) |
-25.56 |
0.89 |
56.39 |
13.61 |
ペロブスカイトABX3粉末から製造された太陽電池は、ハロゲン化物前駆体のみを使用して製造された同じ太陽電池よりも高いPCR効率と高い電流密度を示します。 |
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