单根纳米线聚光强度极高
他们的研究发现,纳米线能够将太阳光自然聚集到晶体中一个非常小的区域,聚光能力是普通光照强度的15倍。由于纳米线晶体的直径小于入射太阳光的波长,可以引起纳米线晶体内部以及周围光强的共振。该研究的参与者、刚刚获得尼尔斯·波尔研究所博士学位的彼得·克洛格斯特拉普解释说,通过共振散发出的光子更加集中(太阳能的转换正是在散发光子的过程中实现的),这有助于提高太阳能的转换效率,从而使得基于纳米线的太阳能电池技术得到真正的提升。
典型的太阳能转换效率极限,也就是所谓的肖克利·奎伊瑟效率极限(Shockley-Queisser Limit),多年来一直是太阳能电池效率的瓶颈,但现在看来,这项新研究很有可能使这一转换效率极限提高几个百分点。
对研究人员而言,能够突破理论极限无疑是令人兴奋的。几个百分点听上去虽然不多,但却会对太阳能电池的发展、基于纳米线的太阳能的利用以及全球的能源开发等产生重大影响。不过,克洛格斯特拉普表示,纳米线构成的太阳能电池投入产业化还需要等几年时间。
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