太阳能电池效率可以从黑暗面受益

一项技术研究可以显著地提高太阳能电池的转换效率。

德克萨斯大学一个由化学家朱晓阳领导的研究小组近日发现，通过使用有机塑料半导体材料，可以使阳光每个光子的捕获电子的数目加倍。

由于太阳光能量撞击电池的速度太大而使得大部分能量都变为热量散失掉了，所以目前硅太阳电池理论上最大的效率仅为31%。结合集中器的使用，热电子的捕获能力可以使效率高达66%。

朱和他的小组已经证明可以通过使用半导体纳米晶（也叫量子点）捕获热电子，但是真正实现是具有挑战性的。研究者发现一个光子产生了一种黑暗的量子阴影状态，他们称作多激电子。

朱说多激电子将是双电子最有效的来源，他们可以由诸如并五苯半导体中的富勒烯材料捕获。根据维基百科，富勒烯是一种完全由碳组成的分子，而并五苯是由线性苯五环组成的多环芳烃碳氢化合物。

quot塑料半导体太阳能电池产品有很多优点，其中之一就是成本低quot朱教授说，quot通过分子设计和合成的性能的结合，我们打开了通向一种令人兴奋的新方法的门，它引领着更高的效率。quot

朱相信这个发现可以使得太阳能电池的效率离开集中器也可以达到44%，他的研究成果使他相信一个结论quot在未来50年内没有理由不能以100%的效率利用太阳能发电quot。

朱的研究得到了美国国家科学基金会和能源部的支持。