美國幾所大學的研究人員合作開發出一種熱光電係統，有望將太陽能電池的轉換效率提高到80%。該研究成果發表在10月16日出版的《自然·通訊》雜誌上。

　　傳(chuan) 統太陽能電池的矽半導體(ti) 隻吸收紅外光，而高能量光波，包括大部分的可見光光譜，都以熱能形式被浪費掉。雖然在理論上，傳(chuan) 統太陽能電池的轉換效率可達34%，但由於(yu) 能量浪費，盡管其工藝不斷完善和進步，其轉換效率依然停滯在15%—20%。

　　為(wei) 突破太陽能電池受製於(yu) 轉換效率的困境，美國斯坦福大學、伊利諾斯大學和北卡州立大學的研究人員著手開發出一種全新的熱光電係統。據斯坦福大學電氣工程係的範汕洄教授介紹，既然能讓太陽能電池有效發電的熱輻射光譜很窄，如果能夠將太陽光壓縮成為(wei) 讓太陽能電池有效發電的單色光，從(cong) 理論上來說，太陽能電池的轉換效率就能提高到80%的水平。

　　與(yu) 傳(chuan) 統太陽能電池不同，新的熱光電係統首先將太陽光壓縮成紅外光線，再通過太陽能電池將其轉換為(wei) 電能。該係統有一個(ge) 中間組件，包括兩(liang) 個(ge) 部分：一個(ge) 是吸收器，在陽光下可升溫；另一個(ge) 為(wei) 發射器，將熱轉換為(wei) 紅外光線，然後向太陽能電池照射。

　　將太陽光壓縮成為(wei) 單色光的關(guan) 鍵是保持材料的納米結構。在最初的實驗中，當溫度約為(wei) 1000攝氏度時，鎢發射器的三維納米結構出現崩塌。伊利諾斯大學的研究人員給鎢發射器塗了一種稱為(wei) 二氧化鉿的陶瓷材料，在1000攝氏度高溫下，其結構完整性保持了12個(ge) 小時，在1400攝氏度的高溫下其熱穩定性保持了1個(ge) 小時。

　　這是科學家首次證實陶瓷材料有助於(yu) 熱光電領域及其他包括利用餘(yu) 熱、高溫催化和電化學能量儲(chu) 存等領域的研究。目前，他們(men) 正在測試其他陶瓷材料，以確定可為(wei) 太陽能電池提供紅外線的發射器。由於(yu) 鉿和鎢在自然界的儲(chu) 量極為(wei) 豐(feng) 富，屬低成本材料，製造耐熱發射器的方法也十分成熟，科學家表示，這一成果將有力推動熱光電領域的研發，幫助科學家探尋更多新的陶瓷材料應用於(yu) 這一領域。

　　總編輯圈點

　　對太陽能電池來說，光電轉化率(IPCE)與(yu) 電池對照射在其表麵的各個(ge) 波長光的響應有關(guan) ，不同的轉變比例也就構成了光譜特性。但它沒法把任何一種光都轉換成電——有效發電的熱輻射光譜其實很窄，所以傳(chuan) 統太陽能電池效率一般隻有20%左右。美國科學家目前在做的研究並不算新了，但一直以來也沒人能拿出可獨立工作的現實產(chan) 物，若要其結果問世，怕還需要好些個(ge) 年頭。