據(jù)外媒報導,最新的一項試驗表明,太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換率將大幅增加。
在任何傳統(tǒng)的硅基太陽能電池中,整體功率都有一個肯定的約束,部分原因是光的每一個光子只能發(fā)生一個電子,即便這個光子帶著的能量是電子所需能量的兩倍。但是現(xiàn)在,研討人員現(xiàn)已證明了一種讓高能光子與硅反響發(fā)生兩個電子方法,這為新式太陽能電池打開了一扇門,其功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討團隊在《天然》雜志上發(fā)表論文指出,盡管傳統(tǒng)的硅電池理論上的太陽能轉(zhuǎn)換功率最高約為29.1%,但他們在曩昔幾年中開發(fā)的新方法或許打破這一約束,或許會增加幾個百分點。這項新技能的理論現(xiàn)已提出了幾十年了,但在六年前,這個團隊的一些成員試驗首次證明了這項技能是可行的。
研討人員表明,將一個光子的能量分紅兩個電子的關(guān)鍵在于一類被稱為激子的“激發(fā)態(tài)”的資料。在這些激子資料中,其擁有的能量包像電路中的電子一樣傳達,但與電子的性質(zhì)完全不同。
在這種情況下,他們試驗了一個叫做單線態(tài)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?!凹ぐl(fā)態(tài)”資料首先吸收光子,構(gòu)成激子,然后激子迅速經(jīng)歷裂變成兩個激發(fā)態(tài),每個激發(fā)態(tài)具有原始狀況的一半能量。但是新的問題又發(fā)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資料。
為此,研討小組嘗試將激子層的能量耦組成一種叫做量子點的物質(zhì),而且成功了。
但是研討人員最終表明,目前的關(guān)鍵問題在于如何將這種新耦組成的量子點物質(zhì)融合到硅的化學性質(zhì)當中,而且他們正在努力嘗試,如何以最佳的狀況進行融合。