摘要：科学家已经提出了一个制备更高效率太阳能电池的新策略。

 

研究人员采用自主装工艺来进行光子上转换，将两个低能的绿色光子结合成高能的蓝色光子，这可用于发电。（图片来源：Ken Hanson）

佛罗里达州立大学研究人员试图使太阳能电池能够更有效的捕获和利用光。

他们已经离目标更近一步了。

化学和生物化学助理教授Kenneth Hanson团队将最新结果发表于《物理化学快报》（Physical Chemistry Letters）期刊上，介绍了一种产生更高效太阳能电池的新策略。该团队成员包括博士后Tanmay Banerjee和研究生Sean Hill、Tristan Dilbeck。

Hanson说：“我们不仅寻求新材料，还寻求新的光捕获工艺，力争使太阳能电池更好。”

虽然太阳能电池已经很流行，但其成本高、效率低，仍未被广大公众广泛应用。典型太阳能电池最高的光电转换效率不超过33%，因此研究人员一直都在努力寻求超越这个极限，从而制得更高效电池的方法。

过去，科学家提出在电池捕获低能量、未利用的光前后额外增加光子上转换过滤器，并转换成有用的高能光。但是，Hanson希望将这个过程直接集成到电池当中。

通过自主装可以实现这一点。通过浸泡，他们在表面组装两个分子，即受体和敏化剂。一旦组装完成，这些分子协同作用进行光子上转换，将两个低能的绿色光子结合成一个高能的蓝色光子，然后就可用于发电。

在优化的太阳能电池当中利用这个工艺可以将最高效率从33%提升到45%以上。该团队有信心今后能够获得更高的数值。

Hanson说：“这绝对是制备更高效太阳能电池的垫脚石，我们目前的研究表明了这是一种可行的方法。”

全世界的科学家都在致力于通过各种机制和不同材料来制备更高效的太阳能电池。过去几年太阳能市场发展趋势良好，而且随着对清洁能源的重视，会有更多的资源投入到制备更好的太阳能选择上。

能源部最新的研究预计太阳能占当前能源供应的0.05%，2030年将达到14%，到2050年将增加至27%。

Hanson是能源与材料战略计划（Energy and Materials Strategic Initiative）的一员，该计划的目的是利用新一代能源可持续技术生产高技术材料。该计划的成员研究各种高科技材料，包括太阳能电池、发光二极管以及光活性分子。