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最近，德國(guó)弗里茨·哈伯研究所，柏林技術(shù)學(xué)院以及維爾茨堡大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了光子的激子裂變機(jī)制，這是一種新的光電轉(zhuǎn)換機(jī)理，將具有激子裂變特性的五苯基等材料應(yīng)用于硅太陽(yáng)能電池中，可能會(huì)使光電轉(zhuǎn)換效率提高約1/3。

這項(xiàng)研究結(jié)果，已經(jīng)在《自然》期刊上刊登。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。在現(xiàn)有的 Si基太陽(yáng)電池中，一個(gè)光子僅能被一個(gè)電子激勵(lì)，若能通過(guò)激子分裂來(lái)提升其光伏轉(zhuǎn)化效率，將會(huì)極大地推動(dòng)整個(gè)光伏行業(yè)的發(fā)展。

據(jù)該科學(xué)團(tuán)隊(duì)介紹，在不久的將來(lái)，新一代的以激子分裂為基礎(chǔ)的太陽(yáng)電池，將會(huì)逐漸替代常規(guī)的硅基太陽(yáng)電池，并在光電轉(zhuǎn)換方面占據(jù)主導(dǎo)地位。

“這一研究結(jié)果表明，激子分裂可能是硅太陽(yáng)電池性能改善的一種有效機(jī)制。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)我們開(kāi)發(fā)高效、低成本的硅太陽(yáng)電池至關(guān)重要。”德國(guó)波恩大學(xué)化學(xué)系副教授、該論文的合作者之一、波恩大學(xué)材料科學(xué)與工程系博士后研究員馬蒂亞斯·施密特說(shuō)。

然而，雖然在此基礎(chǔ)上揭示了激子分裂機(jī)理，但該機(jī)理在光電器件中的應(yīng)用還存在諸多問(wèn)題。

如，如何將五苯這樣的激子裂變材料加入到硅太陽(yáng)電池中，如何提高硅太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)化效率，如何降低硅太陽(yáng)電池的成本，這些都需要科研工作者去探索。

值得注意的是，目前科學(xué)家們還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出具有這種特性的激子裂變材料。目前的激子分裂材料只能與硅太陽(yáng)電池中的硅相結(jié)合。如果能夠開(kāi)發(fā)出具有激子裂變特性的其他材料，那么有望讓這種新型光伏電池在光電轉(zhuǎn)換效率方面得到大幅提升。 

原標(biāo)題：超30%!光伏轉(zhuǎn)換效率有望革命性提升