Estudo da eficiência em células solares de pontos quânticos do tipo Core/Shell de PbTe/CdTe

Estudo da eficiência em células solares de pontos quânticos do tipo Core/Shell de PbTe/CdTe

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0375.2021v42n1p97

Palavras-chave:

Pontos quânticos, Células solares, Eficiência, Geometria, Hamiltoniano Kane-Dimmok

Resumo

Neste trabalho estudamos teoricamente como otimizar a eficiência de uma célula solar de banda intermediária baseada em pontos quânticos de materiais semicondutores IV-VI de PbTe/CdTe. Nós focamos nossa atenção em como controlar os parâmetros estruturais, como a altura e o raio no ponto quântico cilíndrico e o raio no ponto quântico esférico para obter as energias de transição inter e intrabanda que forneçam os maiores valores de eficiência da célula solar. O cálculo dos níveis de energia e das regras de seleção das energias de transições foi realizado usando o Hamiltoniano k.p 4×4 de Kane-Dimmok.

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Biografia do Autor

Silvio José Prado, Instituto de Ciências Exatas e Naturais do Pontal–ICENP–UFU

Prof. Dr. em Física, Instituto de Ciências Exatas e Naturais do Pontal–ICENP–UFU, Minas Gerais, Brasil

Referências

ANTOLÍN, E.; MARTÍ, A.; LUQUE, A.; The lead salt quantum dot intermediate band solar cell, IEE, v. 978, p. 001907, 2011.

GOODWIN, H.; JELLICOE, T. C.; DAVIS, N. J. L. K.; BÖHM, M. L. Multiple exciton generation in quantum dot-based solar cells, Nanophotonics, Berlin, v. 7, n. 1, p. 111–126, 2018.

JEEVANANDAM, J,; BALU, S. K.; ANDRA, S.; DANQUAH, M. K.; VIDYAVATHI, M., MUTLALAGU, M.; Quantum dots synthesis and application, In: MUBARAK, N. M.; KALID M., WALVEKAR, R.; NUMAN, A. (eds), Contemporary nanomaterials in material Engineering applications, Engineering materials. Springer, 2020.

KABALAN, A. A.; SINGH., P.; CdTe/PbTe superlattice modeling and fabrication for solar cells applications, Journal of Nano Research, v. 48, p. 125-137, 2017.

KANG, I.; WISE, F. W.; Electronic structure and optical properties of PbS and PbSe quantum dots, Journal of the Optical Society of America B, v. 14, n. 7, 1997.

MELLOR, A.; LUQUE, A.; TOBÍAS, I.; MARTÍ, A.; A numerical study into the influence of quantum dot size on the sub-bandgap interband photocurrent in intermediate band solar cells, AIP Advances, v. 3, p. 22116, 2013.

PRADO, S. J. VILLEGAS-LELOVSKY, L., ALCALDE, A. M., LOPEZ-RICHARD, V., MARQUES, G. E. Magneto-optical properties in IV-VI lead-salt semimagnetic nanocrystals. Nanoscale Research Letters, v. 7, p. 374, 2012.

PRADO, S. J.; MARQUES, G. E.; ALCALDE, A. M.; Photovoltaic efficiency of intermediate band solar cells based on CdTe/CdMnTe coupled quantum dots. J. Phys.: Condens. Matter, [S. l.], v. 29, p. 445301, 2017. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-648X/aa85c7.

PRADO, S. J. Study of the optical properties in charged CdTe quantum dots. Semina: Exact and Technological Sciences, v. 41, n. 1, p. 205-2010, 2020. DOI: https://doi.org/10.5433/1679-0375.2020v41n2p205.

TUDURY, G. E.; MARQUEZINI, M. V.; FERREIRA, L. G.; BARBOSA, L. C.; CESAR, C. L.; Effect of band anisotropy on electronic structure of PbS, PbSe, and PbTe quantum dots, Physical Review B, v. 62, p. 7357, 2000.

ZIHAN, C.; ZHILONG, Z.; JIANFENG, Y.; WEIJAN, C.; ZHI, L. T.; DIAN, W.; LIN, Y.; JIANBING, Z.; JOHN, S.; GAVIN, J. C.; ROBERT, J.; PATTERSON, S. Improving carrier extraction in a PbSe quantum dot solar cell by introducing a solution-processed antimony-doped SnO2 buffer layer. Journal of Materials Chemistry C, Cambridge, v. 37, p. 9861-9866, 2018.

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Publicado

2021-06-30

Como Citar

Prado, S. J. (2021). Estudo da eficiência em células solares de pontos quânticos do tipo Core/Shell de PbTe/CdTe. Semina: Ciências Exatas E Tecnológicas, 42(1), 97–102. https://doi.org/10.5433/1679-0375.2021v42n1p97

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Artigos
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