高效太阳能电池可能起源于量子点研究

美国德克萨斯大学奥斯汀分校化学家朱率领的在半导体纳米晶体、量子点的新研究表明,传统太阳能电池的效率可从目前限额的30%提高60%以上。

科学家们发现了一种方法来捕捉较高的阳光能量,而在传统的太阳能电池中热量却丢失。

当今使用的硅电池最高效率是31%左右.这是因为太阳能电池太高,许多来自阳光的能量到达电池板时都未能转换成可用的电能。这种能量，以所谓的“热电子表格”存在，当加热时就会流失掉。

如果高能量的阳光，或更明确的热电子，可以被捕获，太阳能到电能转换效率理论上可提高到高达66%。

至于第一个问题，一些研究小组建议，可以减缓在半导体纳米晶体热电子的冷却。一个来自芝加哥大学的研究小组Science,2008年的学术论文上显示，毫不含糊，这是真正的胶体半导体纳米晶。

朱的团队已经找到了下一个关键步骤：如何采用这些电子。

他们发现，热电子可以从照片硒化铅纳米晶体转移到一个广泛使用的二氧化钛的电子导体。

“如果我们采取超热电子，我们可以与他们一起合作，”朱老师说。 “这种热电子转移示范建立了一个高效率的热载流子的太阳能电池，这不仅是一个理论概念，而是一个能实验的可能性。”

研究人员使用了硒化铅量子点，但朱说，他们的方法在其他材料制成的量子点上也起作用。

他警告说，这只是一个科学步骤。而在太阳能电池效率达到66%之前需要更多的科学和工程。