(PhysOrg.com) - Genom att justera de minsta delarna, en trio ingenjörer från University at Buffalo hoppas kunna dramatiskt öka mängden solljus som solceller omvandlar till elektricitet.

Med militära kollegor, UB-forskarna har visat att inbäddning av laddade kvantprickar i fotovoltaiska celler kan förbättra den elektriska effekten genom att göra det möjligt för cellerna att skörda infrarött ljus, och genom att öka livslängden för fotoelektroner.

Forskningen dök upp online i maj förra året i tidskriften Nanobokstäver . I forskargruppen ingick Vladimir Mitin, Andrei Sergeev och Nizami Vagidov, fakultetsledamöter i UB:s elektrotekniska avdelning; Kitt Reinhardt från Air Force Office of Scientific Research; och John Little och avancerad nanofabricationsexpert Kimberly Sablon från U.S. Army Research Laboratory.

Mittin, Sergeev och Vagidov har grundat ett företag, OPtoElectronic Nanodevices LLC. (OPEN LLC.), för att få ut innovationen på marknaden.

Tanken att bädda in kvantprickar i solpaneler är inte ny:Enligt Mitin, forskare hade föreslagit för ungefär ett decennium sedan att denna teknik kunde förbättra effektiviteten genom att låta panelerna skörda osynliga, infrarött ljus förutom synligt ljus. Dock, intensiva ansträngningar i denna riktning har tidigare haft begränsad framgång.

UB -forskarna och deras kollegor har inte bara framgångsrikt använt inbäddade kvantpunkter för att skörda infrarött ljus; de har tagit tekniken ett steg längre, använder selektiv dopning så att kvantprickar i solcellen har en betydande inbyggd laddning.

Denna inbyggda laddning är fördelaktig eftersom den stöter bort elektroner, tvingar dem att resa runt kvantprickarna. Annat, kvantprickarna skapar en kanal för rekombination för elektroner, i huvudsak "fånga" rörliga elektroner och hindra dem från att bidra till elektrisk ström.

Tekniken har potential att öka effektiviteten hos solceller upp till 45 procent, sa Mitin, en SUNY Distinguished Professor. Genom UB:s vetenskapliga kontor, Technology Transfer and Economic Outreach (STOR), han och hans kollegor har lämnat in provisoriska patentansökningar för att skydda sin teknik.

"Ren teknik kommer verkligen att gynna regionen, staten, landet, " Sa Mitin. "Med högeffektiva solceller, konsumenter kan spara pengar och leverantörer kan ha ett mindre solfält som producerar mer energi."

Mitin och hans kollegor har redan investerat betydande tid i att utveckla quantum dots med en inbyggd laddning, kallad "Q-BICs." För att ytterligare förbättra tekniken och föra ut den på marknaden, OPEN LLC söker nu finansiering från privata investerare och federala program.