地球每天從太陽獲得的能量，數(shù)量級達(dá)到 10 的 12 次方瓦，比全地球人類用電量多 1 萬倍，太陽能將會是解決人類能源不足的一大關(guān)鍵，可是太陽能電池一直以來都有轉(zhuǎn)換效率不夠高的問題，目前業(yè)界使用的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率大約是 15%~20%，因此科學(xué)家正在研發(fā)效率更高的太陽能電池。

近期喬治華盛頓大學(xué)的科學(xué)家設(shè)計了一種新的太陽能電池原型，他們將電池多層次堆疊成單一設(shè)備，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)將陽光物轉(zhuǎn)換成電能的效率高達(dá) 44.5%，如果成品設(shè)計得宜，將成為世界上效率最高的太陽能電池。

太陽能板其實是由許多太陽能電池所組成，最常見的太陽能電池是“硅”做成的，之中分成兩層，n 型矽層擁有多余的電子，p 型矽層則缺少電子，稱作擁有“電洞”，這可以導(dǎo)致電流流動。當(dāng)太陽光照射到太陽能電池時，可以將太陽光束看做一顆顆“光子”，能量夠大的光子會撞掉一個電子，電子就會開始流動，此時就可以開始收集這些移動的電子。

這次華盛頓大學(xué)所設(shè)計的太陽能板跟以往在屋頂上看到的不同，他們使用了聚光型太陽能電池(concentrator photovoltaic[CPV]panels)，也就是使用透鏡將光聚集到狹小面積上來提高發(fā)電效率，因此能夠提升面積運(yùn)用效率。

但此次設(shè)計最特別的是使用了多層次堆疊，每一層太陽能電池使用不同的材料，達(dá)到可以吸收不同范圍波長的效果。

華盛頓大學(xué)應(yīng)用科學(xué)部的負(fù)責(zé)人 Matthew Lumb 表示，“到達(dá)地球的太陽光中波長大部分落于波長 250 納米至 2,500 納米，而一般傳統(tǒng)的太陽能電池?zé)o法捕捉這整個范圍的能量。”


(Source：By transferred by Penubag (talk · contribs) on 05:04, 15 May 2008 [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons)

目前此次設(shè)計的太陽能電池成本還非常昂貴，但研究人員表示他們覺得探索太陽能電池效率的極限是再生能源重要的一步，他們也有信心隨著制程的精進(jìn)，未來可以達(dá)到商用化。