美国能源部(DOE)国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员建立了量子点太阳能电池的新世界效率记录，为13.4%。
胶体量子点是电子材料，并且由于其惊人的小尺寸(尺寸通常为3到20纳米)，它们具有令人着迷的光学特性。量子点太阳能电池于2010年作为NREL图表上的最新技术出现，该技术可追踪研究工作以提高效率将太阳光转化为电能。最初的硫化铅量子点太阳能电池的效率为2.9%。自那时以来，不断的进步使硫化铅的数量达到两位数，达到了多伦多大学去年创下的12%的纪录。从最初的效率到以前的记录的改进来自对单个量子点之间的连通性的更好理解，更好的整体器件结构以及减少了量子点中的缺陷。
量子点太阳能电池的最新发展来自完全不同的量子点材料。新的量子点领导者是三碘化铯铯(CsPbI3)，并且在最近新兴的卤化钙钛矿材料家族中。CsPbI3以量子点形式在开路时产生异常大的电压(约1.2伏)。
NREL化学材料和纳米科学团队的高级科学家兼项目负责人约瑟夫·路德说：“这种电压，加上材料的带隙，使其成为多结太阳能电池顶层的理想选择。” 顶部电池必须高效，但必须在更长的波长下透明，以使那部分阳光能够到达较低的层。串联电池可以提供比主导当今太阳能市场的传统硅太阳能电池板更高的效率。
最新进展发表在《科学进展》上，标题为“用于记录效率高电压光伏电池的增强迁移率CsPbI3量子点阵列” 。该论文由NREL的Erin Sanehira，Ashley Marshall，Jeffrey Christians，Steven Harvey，Peter Ciesielski，Lance Wheeler，Philip Schulz和Matthew Beard合着。和华盛顿大学的Lih Lin。
多结方法通常用于空间应用，在这些应用中，高效率比制造太阳能模块的成本更为关键。路德(Luther)和NREL /华盛顿大学团队开发的量子点钙钛矿材料可以与廉价的薄膜钙钛矿材料配对使用，以达到与太空太阳能电池类似的高效率，但其造价甚至比硅技术还要低-它们是地面和太空应用的理想技术。
华盛顿大学(NREL)进行研究的华盛顿大学博士生Erin Sanehira说：“通常，用于太空和屋顶应用的材料是完全不同的。看到两种情况都可以使用的可能的配置令人兴奋。”
NREL的研究由美国能源部科学办公室资助，而Sanehira和Lin承认NASA太空技术研究金。
NREL是美国能源部可再生能源和能源效率研究与开发的主要国家实验室。NREL由可持续能源联盟有限责任公司为能源部运营。