نقش نانو فناوري و نقاط كوانتومي در سلول‌هاي خورشيدي

علم نانو بعدي پديده‌ها، ويژگي‌ها و نتيجه‌گيري از مواد را در ابعاد اتمي، مولكولي و ماكرومولكولي و بطور كلي در اندازه‌هايي بين 1 تا 100 نانومتر مطالعه مي‌كند. در اين ابعاد بويژه در كمتر از 5 نانو‌متر، خواص ماده بطور قابل توجهي از آن ماده‌اي كه ابعاد ذره‌اي بزرگتري دارد، متفاوت است. نقاط كوانتومي نانو بلور هاي نيمه رساناي صفر بعدي هستند. اين مواد نسبت به نانوذرات توده‌اي رفتار متفاوتي نشان مي‌دهند. از منابع مهم توليد انرژي الكتريكي، تابش خورشيد است، مشكل اصليِ مولدهاي كنونيِ انرژي خورشيدي، هزينة بالا و كارآيي كمِ آنهاست، با طراحي نقاط كوانتومي، كه بيشتر همپوشاني را در طيف جذبي با طيف نورخورشيد داشته باشند، مي توان بازدهي مولدهاي انرژي خورشيدي را تا بيش از 90 درصد افزايش داد . در نقاط كوانتومي، امكان تغيير اندازة گپ انرژي وجود دارد. الكترون ها در نقاط كوانتومي بازه اي از انرژي ها را دارند. پس در نقاط كوانتومي كوچك‌تر، گاف انرژي بزرگ‌تر است و در نقاط كوانتومي بزرگ‌تر، گاف انرژي كوچك‌تر است. وقتي فوتوني با انرژي چند برابر گاف در يك نقطه كوانتومي جذب شود، انرژي اضافي به جاي توليد حرارت صرف توليد جفت الكترون- حفره شده و باعث بهبود بازده اين سلول‌ها مي شود.