新設(shè)計(jì)讓太陽(yáng)能電池更高效

科技日?qǐng)?bào)紐約8月21日電 美國(guó)研究人員在近日出版的《自然·化學(xué)》雜志上報(bào)告稱，他們開(kāi)發(fā)出一種利用單線態(tài)裂變來(lái)提高太陽(yáng)能電池效率的新方法。

所有現(xiàn)代太陽(yáng)能電池板都采用相同的工作原理，那就是一個(gè)光子產(chǎn)生一個(gè)激子，然后激子轉(zhuǎn)換成電流。有一些分子可在太陽(yáng)能電池中實(shí)現(xiàn)從單個(gè)光子產(chǎn)生兩個(gè)激子，這一過(guò)程被稱為單線態(tài)裂變。然而，使用這種分子的最大挑戰(zhàn)之一是，兩個(gè)激子的存活時(shí)間非常短，使其難以作為一種電力來(lái)捕獲。

在美國(guó)海軍研究辦公室的資助下，哥倫比亞大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)新的設(shè)計(jì)規(guī)則，開(kāi)發(fā)出了迄今為止最有效和技術(shù)上最有用的分子內(nèi)單線態(tài)裂變材料。新設(shè)計(jì)的有機(jī)分子可快速產(chǎn)生兩種激子，這兩種激子比目前最先進(jìn)工藝產(chǎn)生的激子壽命更長(zhǎng)，這將使每個(gè)光子產(chǎn)生的電能都可被太陽(yáng)能電池吸收