據(jù)外媒報道，最新的一項實(shí)驗(yàn)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，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(chǎn)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(xiàn)在，研究人員已經(jīng)證明了一種讓高能光子與硅反應(yīng)產(chǎn)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(xué)院和普林斯頓大學(xué)的研究團(tuán)隊在《自然》雜志上發(fā)表論文指出，雖然傳統(tǒng)的硅電池理論上的太陽能轉(zhuǎn)換效率最高約為29.1%，但他們在過去幾年中開發(fā)的新方法可能突破這一限制，可能會增加幾個百分點(diǎn)。這項新技術(shù)的理論已經(jīng)提出了幾十年了，但在六年前，這個團(tuán)隊的一些成員實(shí)驗(yàn)首次證明了這項技術(shù)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(guān)鍵在于一類被稱為激子的“激發(fā)態(tài)”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(zhì)完全不同。

在這種情況下，他們實(shí)驗(yàn)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(dú)立移動的能量包。“激發(fā)態(tài)”材料首先吸收光子，形成激子，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)具有原始狀態(tài)的一半能量。但是新的問題又產(chǎn)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(diǎn)的物質(zhì)，并且成功了。

但是研究人員最終表示，目前的關(guān)鍵問題在于如何將這種新耦合成的量子點(diǎn)物質(zhì)融合到硅的化學(xué)性質(zhì)當(dāng)中，并且他們正在努力嘗試，如何以最佳的狀態(tài)進(jìn)行融合。