現(xiàn)在一項(xiàng)新的技術(shù)可以顯著提升太陽(yáng)能電池的光轉(zhuǎn)化效率。
得克薩斯大學(xué)化學(xué)家朱曉陽(yáng)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)應(yīng)用有機(jī)塑料的半導(dǎo)體材料，可以顯著提高太陽(yáng)能光子的吸收。

目前常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池最大理論效率大約是31%，太陽(yáng)光到達(dá)電池表面后，大部分作為熱能喪失掉了，如果能使用太陽(yáng)能集中器捕獲這部分“熱電子”，那么我們將看到高達(dá)66%的轉(zhuǎn)換效率。

朱曉陽(yáng)和他的團(tuán)隊(duì)之前已經(jīng)證實(shí)了通過(guò)使用半導(dǎo)體奈米晶體——也可稱(chēng)為量子點(diǎn)，可以捕獲“熱電子”，但實(shí)施是有挑戰(zhàn)性的。研究人員發(fā)現(xiàn)，光子產(chǎn)生后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)黑暗量子陰影狀態(tài)的替代，他們稱(chēng)之為多種激發(fā)子。

關(guān)于多種激發(fā)子，朱曉陽(yáng)表示這將是最有效率的兩個(gè)電子源,它可以被并五苯半導(dǎo)體中的富勒烯材料吸收。根據(jù)維基百科,富勒烯分子是完全由碳和并五苯組成的多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔铮渲邪?個(gè)苯環(huán)。

“塑料半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池產(chǎn)品有很大的優(yōu)勢(shì)，成本低就是其中之一，”朱曉陽(yáng)說(shuō)：“結(jié)合分子設(shè)計(jì)與合成的廣闊能力,我們的研究打開(kāi)了太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換新方法之門(mén),非常令人興奮，這將提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率。”

朱曉陽(yáng)認(rèn)為此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可以提升太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率到44%，而且不需要集中器，他之前的研究得出了結(jié)論，“50年內(nèi)我們不能100%的利用太陽(yáng)能是沒(méi)有道理的。”

朱曉陽(yáng)的研究受到美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和能源部門(mén)的大力支持。