利用一种被称为单线裂变的现象可以提高太阳能电池的效率。然而，迄今为止，在反应过程中无法解释的能量损失一直是一个主要问题。由瑞典Linköping大学的科学家领导的一个研究小组发现了单线态裂变过程中发生了什么，登录杏耀平台以及损失的能量去了哪里。研究结果发表在《细胞报告物理科学》杂志上。

 

太阳能是最重要的无化石能源和环保的可持续能源之一。目前使用的硅基太阳能电池最多可以利用太阳光中大约33%的能量并将其转化为电能。这是因为太阳光束中的一束束光，即光子，其能量要么太低，无法被太阳能电池吸收，要么太高，导致部分能量被消耗成废热。这个最大理论效率被称为Shockley-Queisser极限。实际上，现代太阳能电池的效率是20-25%。

 

然而，分子光物理中一种被称为单线裂变的现象可以让具有更高能量的光子被使用并转化为电能而不产生热量损失。近年来，单线裂变引起了越来越多科学家的关注，杏耀注册 ，开发最佳材料的活动日益激烈。然而，单态裂变过程中无法解释的能量损失至今仍使设计这种材料变得困难。研究人员一直未能就这些能量损失的来源达成一致意见。

 

现在，Linköping大学的研究人员，以及剑桥、牛津、多诺斯蒂亚和巴塞罗那的同事们，已经发现了单线裂变过程中能量的去向。

 

“单线裂变发生的时间不到一纳秒，这使得它的测量变得极其困难。我们的发现可以让我们打开黑盒，看看在反应过程中能量去了哪里。通过这种方式，我们最终将能够优化这种材料，以提高太阳能电池的效率。”Linköping大学物理、化学和生物系高级讲师Yuttapoom Puttisong说。

 

部分能量以中间亮态的形式消失，这是实现有效单线裂变必须解决的问题。能源去向的发现是显著提高太阳能电池效率的重要一步——从目前的33%提高到40%以上。

 

研究人员使用了一种改进的磁光瞬态方法来识别能量损失的位置。该技术具有独特的优势，它可以在纳秒的时间尺度上检测单线裂变反应的“指纹”。研究了多烯的单斜晶，二苯己三烯(DPH)。然而，这项新技术可以用于在更广泛的材料库中研究单线裂变。黄玉清是Linköping大学物理、化学和生物系的前博士生，也是目前发表在新成立的期刊《细胞报告物理科学》上的文章的第一作者:

 

“实际的单线裂变过程发生在晶体材料中。如果我们能优化这种材料，尽可能多地保留来自单线裂变的能量，我们将显著地接近于在实践中的应用。此外，单线裂变材料是溶液处理的，这使得它的制造成本低廉，杏耀网址适合与现有的太阳能电池技术集成。”黄玉庆说。