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最近的实验表明,太阳能电池的能量输出将显着增加

据国外媒体报道,最新实验表明,太阳能电池的能量转换率将大幅提升。

在任何传统的硅基太阳能电池中,总体效率存在绝对限制,部分原因是每个光子光子只能产生一个电子,即使光子携带的能量是电子的两倍。但现在,研究人员已经证明了一种方法可以使高能光子与硅反应,创造出两种电子方法,为新太阳能电池打开一扇门,比普通太阳能电池更有效。

麻省理工学院和普林斯顿大学的研究人员在《自然》发表了一篇论文,虽然传统的硅电池在理论上具有高达29.1%的太阳能转换效率,但他们在过去几年中开发的新方法可能会突破。此限制可能会增加几个百分点。这项新技术的理论已经提出了几十年,但六年前,该团队的一些成员首次尝试该技术是可行的。

研究人员说,将光子能量分解为两个电子的关键在于一类称为激子“激发态”的材料。在这些激子材料中,它们所拥有的能量包像电路中的电子一样传播,但与电子的性质完全不同。

在这种情况下,他们尝试了一种称为单线态激子裂变的过程,即光的能量如何分裂为两个独立移动的能量包。 “激发态”材料首先吸收光子,形成激子,然后激子迅速分裂成两个激发态,每个激发态具有原始态的一半能量。但是出现了一个新问题,如何将两种能量耦合到硅中,而硅是一种非激子材料。

为此,研究小组试图将激子层的能量耦合到称为量子点的物质中并成功。

但研究人员最后表示,目前的关键问题是如何将这种新耦合的量子点材料融合到硅化学中,他们正试图弄清楚如何整合到最佳状态。

最新实验表明 太阳能电池能量输出将显著增加

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