光能倍增效能:太阳能电池性能上限突破技术解析
地球能接收到巨大的太阳能量,但现有太阳能电池只能捕获其中一小部分,能量转换效率长期受限。日本九州大学与德国约翰内斯·古腾堡大学科研团队合作,开发出一种基于钼的金属复合物,即“自旋翻转发射体”,并通过单重态裂变(SF)实现了光能倍增,使量子产率达到约130%,突破了传统100%的上限。相关论文发表在最新一期《美国化学会期刊》上,为开发高性能太阳能电池带来了新可能。
免费影视、动漫、音乐、游戏、小说资源长期稳定更新! 👉 点此立即查看 👈
太阳能电池发电的过程,就像一场微观接力赛。阳光中的光子撞击半导体,将能量传递给电子,使其被激发并产生电流。通常,一个光子在半导体中最多只能激发一个电子形成一个激子,而光子的能力参差不齐。低能量的红外光子无法激发电子,高能量的光子如蓝光,其多余能量则以热的形式浪费掉。因此,太阳能电池通常只能利用约1/3的阳光。这一上限被称为“肖克利—奎瑟极限”,长期困扰着科学家。
通过SF过程,高能单重态激子可被分裂为两个低能三重态激子,理论上将能量翻倍。然而,在实际应用中,倍增产生的激子很容易通过一种称为“F?rster共振能量转移”(FRET)的机制被耗散。为解决这一难题,研究人员将SF材料与钼基自旋翻转复合物结合,通过精确调控能级,实现对倍增激子的选择性捕获,从而抑制能量损失。
这项技术使他们首次在实验室条件下实现了超过100%的量子产率。团队在溶液中将四苯并蒽材料与钼基复合物配对,量子产率达到约130%,即每吸收一个光子,约1.3个钼基复合物被激发,显示出能量收集能力超越传统上限。
目前,该研究仍处于概念验证阶段。团队计划在固体中整合两类材料,实现更高效的能量传递,并最终应用于实际太阳能电池。此外,这一技术策略也有望推动发光二极管和下一代量子器件的发展,为光能高效利用和可再生能源技术开辟新思路。(记者张佳欣)
(科技日报)
相关攻略
快科技4月7日消息,据湖北省经济和信息化厅正式,近日,国家信息光电子创新中心、光通信技术和网络全国重点实验室、鹏城实验室联合宣布,成功研发出多功能可编程的光电融合门阵列系统(P-FPGA)——Lig
来源:科技日报科技日报记者 张佳欣美国罗切斯特大学与罗切斯特理工学院研究团队开发出一种新型“压缩声子激光器”,能够在纳米尺度上实现对声子的高精度控制。研究人员表示,这项技术有望为探究引力本质、粒子加
地球能接收到巨大的太阳能量,但现有太阳能电池只能捕获其中一小部分,能量转换效率长期受限。日本九州大学与德国约翰内斯·古腾堡大学科研团队合作,开发出一种基于钼的金属复合物,即“自旋翻转发射体”,并通过
IT之家 3 月 28 日消息,科技媒体 scitechdaily 昨日(3 月 27 日)发布博文,报道称丹麦理工大学(DTU)团队研发出突破性“纳米激光器”,该器件可嵌入微芯片,用光子取代传统电
科学家第一次用硅基量子计算机“算”出了水分子的能量。更重要的是,这次计算发生在一个能探测错误、能逻辑编码的硅基量子系统中。而相关的两项重要成果,都来自深圳国际量子研究院俞大鹏院士、贺煜研究员团队。在
热门专题
热门推荐
人文学科的价值,在AI时代被重新定义 四月中旬,在世界经济论坛的讨论中,Anthropic联合创始人杰克·克拉克提出了一个深刻见解:人文学科教育不仅没有过时,其独特价值在人工智能时代反而愈发凸显和关键。 这位人工智能领域的先驱,早年接受的是文学专业训练,并拥有新闻行业的实践经验。他坦言,这段人文背景
四月十五日:当CEO的办公桌搬进了AI实验室 四月十五日,一则来自Meta内部的消息,为全球科技圈的AI竞赛增添了一个耐人寻味的注脚:公司首席执行官马克·扎克伯格,正以一种前所未有的方式,将自己“嵌入”到人工智能研发的最前线——他的个人办公桌,已经直接搬进了公司核心AI实验室的内部,与团队的关键成员
头号电影院懂小姐(topcinema原创,严禁转载) 十八部新片扎堆上映,今年五一档的预售票房,和往年一比,那感觉就两个字:凉凉。 这不,已经有电影提前“下车”,宣布退出五一档的竞争了—— 由于和伟、高圆圆主演的《森中有林》,突然官宣改档,直接“跑路”! 五一档预售凉凉,有电影首日预售仅2万 先来看
火币交易所官方App下载与使用全指南 对于想要进入数字资产交易领域的新手来说,第一步往往卡在如何安全、正确地获取官方应用。火币作为全球领先的交易平台,其官方App是进行一切操作的核心入口。下面这份清晰的指南,将带你一步步完成从下载到安全启用的全过程。 火币交易所为用户提供安全、便捷的数字货币交易服务
关于护理进修自我鉴定四篇 自我鉴定,说白了,就是给自己一段时期的学习或工作画个像、盘个点。它贵在能提炼出实实在在的经验,所以,这事儿还真得沉下心来,好好梳理一番。那么,一份合格的自我鉴定该怎么写呢?下面分享的这几篇护理进修自我鉴定,或许能给你带来一些启发。 护理进修自我鉴定 篇1 转眼间,在××医院





