斯坦福大学（Stanford University）的研究人员展示了一套材料，可以使太阳能电池利用一个频段的太阳光谱，否则就会浪费。这些材料分层安装在太阳能电池背面，可以转换红光和近红外光，就是今天的太阳能电池无法使用的光，可转换为波长较短的光，这样，这些电池就可以转化为能量。这所大学的研究人员将联合加利福尼亚州（California）帕洛•阿尔托（Palo Alto）博世研究和技术中心（Bosch Research and Technology Center），展示一套系统，用于运行的太阳能电池，时间是在未来四年。
光开关：有一个工艺，可以使太阳能电池更有效，绿色激光灯“升频”为蓝灯，需要用一种染料溶液和金属纳米粒子
来源：麻省理工科技创业
即使今天最好的硅太阳能电池，也不能用到30％左右的太阳光，这是因为，太阳能电池的活性材料不能与光子互动，这些光子能量太低。但是，尽管这些光子每个的能量都低，作为一个整体，它们代表了大量尚未开发的太阳能量，可以使太阳能电池更具有成本竞争力。
这个工艺被称为“升频”（ upconversion），就是依靠配对染料，吸收某一特定波长的光子，再重新放射它们，就成了更少的波长更短的光子。在这种情况下，博世研究中心和斯坦福大学的研究人员会研究一些系统，以转换近红外波长（其中大部分是今天的太阳能电池无法使用的）。斯坦福大学小组的领导，助理教授珍妮佛•迪翁（Jennifer Dionne）认为，他们小组可以提高光电转换效率，使非晶硅太阳能电池效率从11％提高到15％。
升频概念并不新鲜，但是，它从未在运行的太阳能电池中展示过，英纳•克辛斯基（Inna Kozinsky）说，他是博世中心的高级工程师。升频通常需要两种类型的分子，吸收相对较高波长的光子，结合它们的能量，重新放射出高能量、短波长的光子。然而，从机会上说，这些分子彼此相遇，既在合适的时间，又处于合适的能量状态，这种可能性是很低的。迪翁正在开发的纳米粒子，添加到这些系统，可以增加这种机会。为了制造更好的升频系统，迪翁正在设计金属纳米粒子，这些粒子的作用就像微小的光学天线，可以引导光，在这些染料系统中，会采取这样一种方式，使这种染料接触到更多的光线，在合适的时间，创造更多的升频光，然后引导更多升频光放射出该系统的末端。
迪翁说，最终的愿景是创造一个立方体。这种片状材料可以铺在电池底部，与电池本身用绝缘层隔开。低波长的光子通过活性层，会被上变频器（upconverter）层吸收，然后再释放，返入活性层，就成为可用的、更长波长的光。
克辛斯基说，博世中心的目标是展示升频红光，是在有效的太阳能电池中进行，时间是在三年内，演示红外光上转换是在四年内。考虑到需要时间扩大到工业生产，她说，这项技术用于博世中心的商用太阳能电池，可能是7至10年。
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