
日本研究人员开发出一种新材料,使太阳能电池能够从阳光中产生此前被认为不可能的能量。
九州大学一支团队的研究发现了一种特殊的“自旋翻转”发射器,能够收集本应以热能形式流失的太阳能量。
这一突破克服了传统太阳能电池长期存在的局限,实现了130%的能量转换效率,为超高效太阳能电池开辟了新的可能性。
传统太阳能电池中,一个被称为光子的光线粒子能产生一个能量载体,即激子。
到目前为止,太阳能电池技术只能利用约三分之一的可用阳光能量,因为高能量光子(如蓝光)会以热量形式损失。
研究人员采用一种称为单重态分裂的过程,将较高能量光子产生的激子分裂为两个较低能量的激子,理论上使能量翻倍。
“我们有两种主要策略可以突破这一限制,”九州大学工学院副教授佐崎洋一表示。
一种是将低能量的红外光子转换为高能量的可见光光子;另一种是利用单重态分裂,从一个激子光子生成两个激子。
该研究发表于《美国化学会志》,题为《探索从单线态裂分二聚体到近红外发光自旋翻转发射体的选择性收获路径》。
这一发现是近年来太阳能技术一系列突破中的最新成果,使可再生能源产业越来越高效且成本更低。
本月早些时候,一支位于瑞士的团队为一种新型太阳能电池设定了新的效率纪录,这种太阳能电池采用被称为“奇迹材料”的钙钛矿。
研究人员将其与硅结合,实现了媲美卫星级太阳能板的效率,且成本仅为其十分之一。
