采用光化學變頻，使兩個低能紅色光子在電池中結合，形成一個高能黃色光子，這就可以被捕捉，然后轉化為電子。

低成本太陽能電池適合用作屋頂電池板，可以達到破紀錄的40％的效率，這是因為一項早期的突破，是悉尼大學（University of Sydney）研究人員和他的德國合作伙伴做出的。



左起：蒂姆•施密特教授和他的研究伙伴克勞斯•利普斯（Klaus Lips）博士在亥姆霍茲材料和能源中心，他們在太陽能電池技術上取得了一項突破。
來源：悉尼大學

借助澳大利亞太陽能研究所（Australian Solar Institute）的支持，悉尼大學化學學院的提姆•施密特（Tim Schmidt）教授攜手亥姆霍茲材料與能源中心（Helmholtz Centre for Materials and Energy），開發(fā)出一種“太陽能電池渦輪增壓器”（turbo for solar cells），稱為光化學變頻（photochemical upconversion），可以把通常丟失在太陽能電池中的能量轉變成電力。

這一發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在《能源與環(huán)境科學》（Energy & Environmental Science）雜志上。

蒂姆•施密特教授說，使用變頻技術這一工藝，可利用的這部分太陽光譜，目前未被太陽能電池使用，這就不需要耗巨資重新開發(fā)太陽能電池。

施密特教授說：“我們可以提高效率，只需要使兩個低能紅色光子在電池中結合，形成一個高能黃色光子，這就可以捕捉光線，然后轉化為電能。”

“我們現(xiàn)在有了一個性能基準，可用于這種上變頻太陽能電池。我們需要提高幾倍，但是，路徑現(xiàn)在是明確的。”

澳大利亞太陽能研究所（Australian Solar Institute）執(zhí)行主任馬克•拓代爾（Mark Twidell）說，這是成功合作的一個極好的范例，就是領先的澳大利亞和德國太陽能研究人員之間的合作。

“總之，澳大利亞和德國可以加速太陽能技術的商業(yè)化步伐，降低太陽能發(fā)電的成本，”拓代爾先生說。

“這就是為什么澳大利亞太陽能研究所（Australian Solar Institute）支持兩國之間的合作，他們有澳大利亞-德國聯(lián)合太陽能研究和發(fā)展計劃（Australia-Germany Collaborative Solar Research and Development Program）。”

更多信息：他們的論文《改善捕光的非晶硅太陽能電池采用光化學變頻》（Improving the light-harvesting of amorphous silicon solar cells with photochemical upconversion）發(fā)表在澳大利亞最近一期的《能源與環(huán)境科學》雜志上。

論文摘要說：“單閾值太陽能電池具有根本上的局限性，因為它們只能利用超過一定能量的光子。利用低于閾值的光子，重新輻射這種能量，形成較短的波長，這樣就可以提高這些設備的效率。我們報告的是，可以提高捕光效率的氫化非晶硅（a-Si:H：hydrogenated amorphous silicon）薄膜太陽能電池，這是因為可以采用背部變頻器，依靠的是有機分子的致敏三線態(tài)-三線態(tài)-湮滅（triplet–triplet-annihilation）。低能量光在600-750納米的范圍，可轉換為550-600納米的光，這要采用非相干光化學工藝。峰值效率的提高是（1.0±0.2）％，在720納米測量的輻照相當于（48±3）的太陽光（AM1.5）。我們討論這些途徑，研究適應光化學變頻，用于不同的單閾值器件。”

本文為麻省理工《科技創(chuàng)業(yè)》原創(chuàng)文章，未經(jīng)書面許可，嚴禁轉載使用。