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可以引领未来效率的提高。聚合物太阳能电池包括两层域，一般称作受体层和供体层。由太阳能电池产生的能量粒子--激子，为了能被用作能量源，必须能快速移动到受体和供体域的界面。科研人员认为，尽可能保持供体和
受体层的纯净，是确保激子能够畅通无阻移动的最好方式，这样可以使太阳能电池捕获最多数目的能量。北卡州立大学的物理学家Harald Ade和他的小组联合英国，澳大利亚和中国的科研团队，共同检验其物理结构

产生的电子空穴对一激子被各种因素引起的静电势能分离产生电动势的现象。当光子入射到光敏材料时，光敏材料被激发产生电子和空穴对，在太阳能电池内建电场的作用下分离和传输，然后被各自的电极收集。在电荷传输的
，现介绍如下：　　一般认为有机/聚合物太阳电池的光电转换过程包括：光的吸收与激子的形成、激子的扩散和电荷分离、电荷的传输和收集。对应的过程和损失机制如图1所示。图1 聚合物太阳能电池

的是可以协助探索可能的解决方案。阿克沙伊拉奥（AkshayRao）博士是论文的联合作者，他指出：这仅仅是第一步，要迈向新一代太阳能电池，我们感到非常兴奋是可以参与这项工作。更多信息：论文《单线态激子
。文章中说：我们演示了一种有机/无机混合的光伏设备架构，采用单线态激子裂变（singletexcitonfission），每吸收一个高能光子，可以收集到两个电子，同时，也可以利用低能量的光子。这种

问题，科研人员找到了一种替代方法。他们发现在并五苯半导体内吸收光子能够创建一个激发的电子空穴对，即激发性电子(激子)。并五苯等小分子在纯态时可以导电，而且它们可以直接做成晶体或薄膜供各种装置使用。激子与
量子力学相耦合，能够引发黑暗的多激子态。这种暗量子阴影态是捕获两个电子最有效的来源，利用这种机制，可将太阳能电池的效率提高至44%，而无需使用高度集中的太阳光束，这能够为未来太阳能技术更广泛地使用奠定基础。

时产生问题。为了避免这个问题，科研人员找到了一种替代方法。他们发现在并五苯半导体内吸收光子能够创建一个激发的电子空穴对，即激发性电子（激子）。并五苯等小分子在纯态时可以导电，而且它们可以直接做成
晶体或薄膜供各种装置使用。激子与量子力学相耦合，能够引发黑暗的多激子态。这种暗量子阴影态是捕获两个电子最有效的来源，利用这种机制，可将太阳能电池的效率提高至44%，而无需使用高度集中的太阳光束，这能够

开发下一代太阳能电池，既可用于太阳能发电，也可用于太阳能燃料，都具有竞争力，或者成本更低，胜过化石燃料或核能燃料。多激子生成（MEG：Multiple Exciton Generation）是
成功的关键。有一篇论文介绍这一突破，发表在12月16日一期的《科学》杂志上。题为《峰值外部光电量子效率超过100％源自多激子生成采用量子点太阳能电池》（Peak External

索比光伏网讯:美国国家可再生能源实验室(NREL)宣布了已证实太阳能电池上会有多激子产生(MEG：multipleexcitongeneration)现象的消息。在含有PbSe量子点的太阳能电池
对(激子)。从1个激子可获得的最大电量取决于半导体材料的带隙。因此，能量小于带隙的光子对光电转换起不到作用，而能量远远大于带隙的光子即使被半导体吸收，也只能获得与带隙相应的电量。其他能量则变成热量而

索比光伏网讯:美国国家可再生能源实验室（NREL）宣布了已证实太阳能电池上会有多激子产生（MEG：multiple exciton generation）现象的消息。在含有PbSe量子点的太阳能电池
。　　截止目前，普通太阳能电池在光电转换时，相对于1个被吸收的光子只能产生1个电子空穴对（激子）。从1个激子可获得的最大电量取决于半导体材料的带隙。因此，能量小于带隙的光子对光电转换起不到作用，而能量远远

发电，全部都属于损耗。另一方面，能量高于带隙太多同样也会增加损耗。这是因为按照一般来说，无论是入射至半导体的光子的能量略高于带隙，还是远高于带隙，1个光子激发的电子-空穴对（激子）都只有1组，而且只能
技术也早早地出现了封闭的状况。第3代技术虽然多样化，但是，如果排除MEG（多重激子产生）型太阳能电池，这些技术都有一个共通点，即理论基础都是带隙不是一个，通过像多重筛子那样准备多个带

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
支持来自国家科学基金会和能源部。这项发现背后的科学并五苯半导体吸收一个光子，会产生一个激发态电子-空穴偶，称为激子(exciton)。这一激子依靠量子力学，耦合一个阴暗的阴影状态，称为多激子

索比光伏网讯:自由载荷子不是在光致激发后立即产生，而是要延迟约140飞秒。聚合物分子的主要光致激发，会促进形成一种激发态，称为激子（exciton）。这随后会离解，释放出一个电子，然后
激发态，称为激子（exciton）。这随后会离解，释放出一个电子，然后传输到电子受体。失去电子，会留下带正电的空穴，在聚合物中，带相反电荷的实体相互吸引，因为库仑力（Coulomb force），两者

索比光伏网讯:一个来自美国国家科学基金会的研究小组近日发现，量子点的大小影响其在更高效的太阳能电池中传送能量的能力和结果。量子点是一种直径只有十亿分之一米的半导体物质点或球体。量子点可以产生多重激子
，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

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
之间的接口太粗糙，无法有效地分离电荷，能源就这样丢失了，阿德先生说。为了让聚合物电池的效率最高，吸收光子的那一层的厚度必须为150纳米到200纳米。同时，所产生的激子在电荷分离前的移动距离应该只有

新属性——红荧烯。之前，激子粒子穿过有机晶体材料时只能走行过一段很微小的距离，也就是说，大部分的光伏能量都流失了。然而，罗格斯大学的科学家们发现，红荧烯粒子通过有机晶体材料时走行的距离相当于
激子粒子的上千倍，大大提高了有机电池的光电效率。这项发现对于消费者来说颇具价值，因为太阳能有机电池的制造成本通常要比硅替代品低。但在此之前，由于太阳能有机电池的效率较低一直不被看好。如今研究发现