最新實驗表明 太陽能電池能量輸出將顯著增加

據外媒報道，最新的一項實驗表明，太陽能電池的能量轉換率將大幅增加。

在任何傳統的硅基太陽能電池中，總體效率都有一個絕對的限制，部分原因是光的每一個光子只能產生一個電子，即使這個光子攜帶的能量是電子所需能量的兩倍。但是現在，研究人員已經證明了一種讓高能光子與硅反應產生兩個電子方法，這為新型太陽能電池打開了一扇門，其效率比普通太陽能電池要高的多。

麻省理工學院和普林斯頓大學的研究團隊在《自然》雜誌上發表論文指出，雖然傳統的硅電池理論上的太陽能轉換效率最高約為29.1%，但他們在過去幾年中開發的新方法可能突破這一限制，可能會增加幾個百分點。這項新技術的理論已經提出了幾十年了，但在六年前，這個團隊的一些成員實驗首次證明了這項技術是可行的。

研究人員表示，將一個光子的能量分成兩個電子的關鍵在於一類被稱為激子的「激發態」的材料。在這些激子材料中，其擁有的能量包像電路中的電子一樣傳播，但與電子的性質完全不同。

在這種情況下，他們實驗了一個叫做單線態激子裂變的過程，這就是光的能量如何分裂成兩個獨立移動的能量包。「激發態」材料首先吸收光子，形成激子，然後激子迅速經歷裂變成兩個激發態，每個激發態具有原始狀態的一半能量。但是新的問題又產生了，就是如何將兩個能量耦合到硅中，而硅是一種非激子的材料。

為此，研究小組嘗試將激子層的能量耦合成一種叫做量子點的物質，並且成功了。

但是研究人員最終表示，目前的關鍵問題在於如何將這種新耦合成的量子點物質融合到硅的化學性質當中，並且他們正在努力嘗試，如何以最佳的狀態進行融合。

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