洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的最新工作显示，窗户可以每天以越来越低的价格有效而廉价地翻倍，因为太阳能电池板越来越近。
这项新的工作表明，量子点可以通过大面积发光的太阳能聚光器在收获太阳能方面发挥巨大作用。
紫外线照射下的量子点LSC器件图片来源：美国能源部/洛斯阿拉莫斯国家实验室
洛斯阿拉莫斯高级太阳光物理中心（CASP）的首席研究员Victor Klimov说：“关键成就是展示了使用新一代经过特殊设计的量子点的大面积发光太阳能聚光器。”
美国能源部/洛斯阿拉莫斯国家实验室的新闻稿提供了一些背景信息：
量子点是半导体物质的超小位，可以通过现代胶体化学方法以接近原子的精度合成。只需改变尺寸即可调整其发射颜色。颜色可调性与接近100％的高发射效率相结合。
发光太阳能集中器（LSC）是一种光子管理设备，代表一块透明材料，其中包含高效的发射器，例如染料分子或量子点。吸收在平板中的阳光以更长的波长重新辐射，并被引导向配备有太阳能电池的平板边缘。
克里莫夫指出：“ LSC用作光收集天线，它将从大面积收集的太阳辐射聚集到一个小得多的太阳能电池上，这会增加其功率输出。”
“ LSC尤其具有吸引力，因为除了提高效率外，它们还可以实现新的有趣概念，例如可以将房屋外墙转变成大面积能源产生单元的光伏窗户，”在Los Alamos工作至2012年的Sergio Brovelli解释说。现在是波黑特派团的教职人员。
量子点-由于其高效，颜色可调的发射和溶液可加工性-作为潜在的材料成为廉价大面积LSC的极具吸引力。但是，它们的使用存在一些障碍-例如，点中的发射带和吸收带之间存在重叠，当点重新吸收它们产生的某些光时，会导致大量的光损耗。
Los Alamos和UNIMIB的研究人员正是通过开发“基于量子点的LSC（具有在发射带和吸收带之间人为诱导的大分离（称为大斯托克斯位移）”的解决方案）解决了这一问题的。
这些“斯托克斯位移”工程量子点代表硒化镉/硫化镉（CdSe / CdS）结构，其中光吸收由超厚的CdS外壳主导，而发射则来自于间隙较窄的CdSe的内核。纳米结构的两个不同部分之间光吸收和发光功能的分离导致发射相对于吸收的大光谱偏移，这大大减少了重新吸收的损失。
为了实现这一概念，Los Alamos的研究人员创建了一系列厚壳（所谓的“巨人”）CdSe / CdS量子点，这些量子点由其意大利合作伙伴并入了大型平板（尺寸为几十厘米）的聚甲基丙烯酸甲酯）。尽管按量子点标准来衡量，活性粒子还是很小的-仅约百埃。为了进行比较，人的头发大约是500,000埃。
UNIMIB物理学教授Francesco Meinardi解释说：“该项目成功的关键是采用改良的工业铸造方法，这是我们在UNIMIB材料科学系开发的。”
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