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索比光伏网讯: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
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。朱晓阳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

大学化学家朱晓阳的研究团队已经发现，通过应用有机塑料的半导体材料，可以显著提高太阳能光子的吸收。目前常见的太阳能电池最大理论效率大约是31%，太阳光到达电池表面后，大部分作为热能丧失掉了，如果能
使用太阳能集中器捕获这部分“热电子”，那么我们将看到高达66%的转换效率。朱晓阳和他的团队之前已经证实了通过使用半导体奈米晶体——也可称为量子点，可以捕获“热电子”，但实施是有挑战性的。研究人员发现

索比光伏网讯:并五苯半导体吸收一个光子，会产生一个量子激发态电子-空穴偶，称为激子。激子耦合一个阴影状态，形成多激子。这种阴影状态会多产生两个电子，进入电子受体材料，形成电流。传统太阳能电池的效率
太阳能电池效率可大幅度提高。朱晓阳和他的研究小组发现，有可能使每一个阳光光子产生的电子数量增加一倍，只需使用一种有机塑料半导体材料。塑料半导体太阳能电池的生产具有很大的优势，其中之一就是成本低，化学教授

索比光伏网讯:得克萨斯大学化学家朱晓阳的研究团队已经发现，通过应用有机塑料的半导体材料，可以显著提高太阳能光子的吸收。目前常见的太阳能电池最大理论效率大约是31%，太阳光到达电池表面后，大部分
作为热能丧失掉了，如果能使用太阳能集中器捕获这部分热电子，那么我们将看到高达66%的转换效率。朱晓阳和他的团队之前已经证实了通过使用半导体奈米晶体--也可称为量子点，可以捕获热电子，但实施是有挑战性的

使用半导体奈米晶体也可称为量子点，可以捕获热电子，但实施是有挑战性的。研究人员发现，光子产生后会出现一个黑暗量子阴影状态的替代，他们称之为多种激发子。关于多种激发子，朱晓阳表示这将是最有效率的两个电子
索比光伏网讯:现在一项新的技术可以显著提升太阳能电池的光转化效率。得克萨斯大学化学家朱晓阳得克萨斯大学化学家朱晓阳的研究团队已经发现，通过应用有机塑料的半导体材料，可以显著提高太阳能光子的吸收

，这种格栅属于纳米尺度，可以捕获范围更广的可见光。使用这些材料是不寻常的，因为它们自身不吸收光线；然而，它们在纳米尺度可以一起发生作用，达到非常高的吸收率，艾登说。这种形状独特的光栅可捕获范围很广
从东向西移动。这项研究不能直接用于太阳能电池技术，因为金属和氧化硅不能把光转换成电力；事实上，光子转化为热能，可能带来新的方式，以控制纳米级的热流。然而，这种创新的梯形形状，可以在半导体材料

层，使光线可穿过它们，到达底层电池。　　这项成果已经介绍过，就发表在本周的《自然光子学》（Nature Photonics）杂志上，这是一种串结电池，可以捕获广范的光谱，效率为4.2％。萨金特说，这种
。为了利用更大比例的太阳光能量，制造商有时会堆叠材料，这样设计是为了捕获堆不同部分的光谱。两层电池称为串结电池（tandem-junctioncell），理论上可以达到42％的效率，相比之下，单层电池

，这样多重的电子就能通过一个光子被转化为激子。激子是相互吸引的一个电子和空穴的束缚态，是当光子被半导体吸收时形成的。对需要被开发的太阳电能，太阳光的光子需要撞击并刺激太阳能电池半导体物质中的电子
。被刺激的电子，也就是激子，流过材料产生能量，并由太阳能电池转化为电力。对于大多数太阳能电池，一个光子激发一个电子，但量子点太阳能电池不同。由于它们可以产生多重激子，理论上它们就可以吸收同等量的光产生

云南等地区，太阳能发电资源尤为丰富。光伏发电是利用太阳光的光生伏特效应(Photovoltaiceffect)，由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量。太阳能光伏发电的关键装置是太阳能电池，现在
为200万kW。　太阳能聚光热电装置需要捕获太阳光并聚集到蒸汽锅炉加热水以产生蒸汽，蒸汽再推动发电机发电。捕获太阳光材料需要用涂料保护以增加太阳光捕获率，目前使用的涂料多属具有纳米结构的涂料

半导体材料生产出来的。然而，这些电池还没有符合成本效益，因为它们的能量转换率只有约3个百分点，而现有的太阳能电池的转换率在百分之十五至百分之二十。 “太阳能电池要足够厚以吸收来自太阳的光子，但同时结构
还要足够小，让捕获到的能量 ——称为激子，能够运动到电荷分离并转换成电能的位置，”北卡罗莱纳州立大学物理系教授哈拉尔-阿德解释说。然而，在聚合物太阳能电池中，激子需要运动的路程太远，两种不同塑料

天线可提高捕获光子的数量，并且通过太阳能电池把太阳能转化为能源。太阳能天线是由10微米长，4微米厚的纤维绳制成。其中包括大约3000万个碳纳米管。这个团队制造出一种具有不同带隙的两层纳米管纤维
太阳能光伏电池的100倍。研究人员认为，这种天线可捕获和聚集太阳能。由此可创建更小、而且发电量更高的太阳能电池阵列。 Charles and Hilda Roddey化学工程的副教授以及该研发团队的

昂贵的半导体材料量相比，这种新型太阳能电池仅需要一小部分。　　应用物理学及材料学教授Harry Atwater和Howard Hughes表示：“这些太阳能电池首次突破了传统的吸光材料的光捕获极限
。”新型太阳能电池所采用的硅线阵列对单一波长的入射光的吸收率高达96%，对全波长阳光的捕获率可达85%。　　Atwater指出：“许多材料对光线的捕获能力很好，但是却无法转换成电能，比如黑

半导体材料量相比，这种新型太阳能电池仅需要一小部分。应用物理学及材料学教授Harry Atwater和Howard Hughes表示：“这些太阳能电池首次突破了传统的吸光材料的光捕获极限。”新型
太阳能电池所采用的硅线阵列对单一波长的入射光的吸收率高达96%，对全波长阳光的捕获率可达85%。光电转换率最高可达100% 新型可卷曲太阳能电池研发成功 Atwater指出：“许多材料对光线的捕获

milli-amps，有银纳米粒子的太阳能电池，每平方厘米产生7.0 milli-amps（增加近12％）。细小银纳米粒子能使高分子太阳能电池捕获更广的光波长，也增加了电流输出。研究小组认为这种技术能
吸收的光能激发金属微粒中的电子，形成的电子波称为等离子（等离子与光子的混合物）。研究小组正积极的寻找一种简单且不增加制造成本即能产生电浆子的方法（在室温下、使用简单的加工设备，使银粒子自组装在化学涂料上），以降低高分子太阳能电池的成本。(编辑:xiaoyao)

是大型垃圾填埋场。　　为了处理垃圾填埋场的沼气，专家首先捕获垃圾填埋场释放的气体，通过物理和化学的方法将其净化，把沼气转为生物甲烷，为公共汽车提供燃料。“开发生物甲烷非常有意义，原先被浪费掉的甲烷
的硅片变成“黑硅”。“通过这个技术，光在硅片里的‘路程’会变得更长，更多的光子进入硅片并被吸收，从紫外线、可见光到红外线，所有波长的光线都能利用起来，大大提高电池的光电转换率。” Shine

做成三明治结构来捕获光子，然后转化成电力。Tsige正在兼顾基础科学和聚合物的应用，目标是寻找更好的方法来制作太阳能电池材料。为了实现这个目标，他在探究从0.4nm薄到25nm厚的各种聚合物层
。” 更好的太阳能电池的关键在于，电子聚集和传导，两者都决定了电池效率。大部分太阳能电池目前采用硅来捕获、传递电子。“硅是很好的材料，”Tsige表示，“但是也有一些劣势，尤其是与结合了量子点的聚合物的