محققان دانشگاه صنعتی دلفت معتقدند که حامل‌های داغ در نقاط کوانتومی که به‌صورت فیلم‌های رسانا درآمده‌اند بسیار سریع‌تر از نقاط کوانتومی دیسپرس شده درون یک محلول، سرد می‌شوند. پیل‌های خورشیدی کارا آنهایی هستند که حامل‌ها در آنها با سرعت بسیار کمی خنک می‌شوند. با این حساب نرخ خنک شدن در پیل‌های خورشیدی در توسعه این ادوات نقش بسیار مهمی دارند.
سرد شدن حامل‌های در پیل‌های خورشیدی
محققان دانشگاه صنعتی دلفت معتقدند که حامل‌های داغ در نقاط کوانتومی که به‌صورت
فیلم‌های رسانا درآمده‌اند بسیار سریع‌تر از نقاط کوانتومی دیسپرس شده درون
یک محلول، سرد می‌شوند. پیل‌های خورشیدی کارا آنهایی هستند که حامل‌ها در
آنها با سرعت بسیار کمی خنک می‌شوند. با این حساب نرخ خنک شدن در پیل‌های
خورشیدی در توسعه این ادوات نقش بسیار مهمی دارند.
حامل‌های داغ شامل الکترون‌ها و حفره‌هایی هستند که توسط فوتون‌های موجود
در فضای بالای باندگپ نیمه‌هادی ایجاد می‌شوند. در نیمه‌هادی‌های توده‌ای،
حامل‌های داغ بسیار سریع خنک می‌شوند، با خنک شدن و از دست دادن گرما ۵۰
درصد از انرژی سلول خورشیدی از دست می‌رود.
مشکل اینجاست که تابش خورشید دارای فوتون‌هایی است که محدوده انرژی آنها
بین ۰٫۳ تا ۳ الکترون ولت است. برخی از این فوتون‌ها دارای انرژی بالاتری
از باندگپ نیمه‌هادی‌ها هستند. اگر انرژی حامل‌های داغ پیش از سرد شدن،
گرفته شود آنگاه کارایی تبدیل انرژی در این پیل‌ها افزایش خواهد یافت. در
اینجا می‌توان از نقاط کوانتومی، نانوذراتی از جنس نیمه‌هادی‌ها، استفاده
کرد.
فیلم‌های نقاط کوانتومی اخیرا در ترانزیستورهای اثر میدان و پیل‌های خورشیدی مورد
استفاده قرار می‌گیرند. در این فیلم‌ها نقاط کوانتومی در فاصله بسیاری کمی از هم
قرار دارند و از نظر الکتریکی جفت شده هستند. در نتیجه تابع موج آنها با هم
همپوشانی کرده و هدایت حامل‌ها در آنها افزایش می‌یابد. همپوشانی تابع موج در برخی
ترکیبات سرب بسیار بالا بوده به‌همین دلیل از سولفیدسرب و سلنید سرب در تولید
پیل‌های خورشیدی استفاده می‌شود.
علاوه‌براین نقاط کوانتومی با توجه به اندازه‌هایشان دارای رنگ‌های متفاوتی هستند.
بعد از جذب نور، این مواد حامل‌های بار را با کارایی بسیار بالا ایجاد می‌کنند. از
آنجایی که سرعت حرکت این حامل‌ها بالا است بنابراین آنها به سرعت خود را به
شناساگرنوری پیل خورشیدی می‌رسانند.
آرژان هوتپن و همکارانش از دانشگاه دلفت روی چگونگی حرکت الکترون‌ها و حفره‌ها درون
نقاط کوانتومی سلنید سرب مطالعه کرده‌اند. آنها روی چند پیکوثانیه اول تشکیل این
حاملین متمرکز شدند. آنها دریافتند که دو فرآیند استراحت جداگانه در این نقاط وجود
دارد. یک باند میانی در مسیر استراحت حامل‌ها در نقاط کوانتومی کلوئیدی که از
فیلم‌های نازک رسانا ساخته شده، وجود دارد. این امر موجب می‌شود که زمان سرد شدن در
این فیلم‌ها ۰٫۲۵ پیکوثانیه و در نقاط کوانتومی موجود در حلال ۰٫۶۹ پیکوثانیه باشد.
این گروه نتایج کار خود را در نشریه Nano Letters به چاپ رساندند.
