據(jù)物理學家組織網(wǎng)四月二十日（北京時間）報道，科學家們認為，太陽能電池吸光越多，供應的電力就會越多，但美國的一個科研團隊卻反其道而行之，提出并演示了一種新的設計理念太陽能電池設計得像發(fā)光二極管（LED），既能吸光又能發(fā)光。他們稱，最新設計有望讓太陽能電池突破轉(zhuǎn)化效率的極限。

該團隊重要負責人、加州大學伯克利分校電子工程系教授艾利雅布龍諾維奇說：演示結(jié)果表明：太陽能電池發(fā)出的光子越多，出現(xiàn)的電壓和獲得的轉(zhuǎn)化效率越高。

科學家們自1961年就了解，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率存在著一個理論最大值：約為33.5%。但50年過去了，始終無人突破這一極限。2010年，科學家們讓平板單節(jié)點太陽能電池（能吸收特定頻率光波）的轉(zhuǎn)化效率達到了26%。

為了獲得更高的轉(zhuǎn)化效率，雅布龍諾維奇團隊基于吸光和發(fā)光之間的數(shù)學關(guān)聯(lián)，提出了上述設計理念。研究人員歐文米勒表示，當太陽中的光子襲擊太陽能電池內(nèi)的半導體時，電池會出現(xiàn)電。光子供應的能量會讓材料中的電子變得松散從而能自由移動，但這一過程（發(fā)冷光過程）可能也會出現(xiàn)新光子。新式太陽能電池背后的理念是：應讓這些并不直接來自于太陽光的新光子能容易地從電池中逃逸。米勒表示：盡管這與直覺相悖，但從數(shù)學角度而言，使新光子逃逸會讓電池出現(xiàn)更多電壓。

米勒解釋道：從根本上而言，太陽能電池的吸光和發(fā)光之間存在著熱力學關(guān)系。讓太陽能電池發(fā)光，那么，光子就不會在太陽能電池內(nèi)失去，就會新增太陽能電池出現(xiàn)的電壓。發(fā)光越好的太陽能電池出現(xiàn)的電壓越高，轉(zhuǎn)化效率也越高。米勒表示，盡管冷光發(fā)射過程會新增電壓這一理論并不新鮮，但從沒有人想過用其來設計太陽能電池。

雅布龍諾維奇說，他參與創(chuàng)辦的阿爾塔設備公司去年使用新概念設計出的一種由砷化鎵制成的太陽能電池模型就取得了高達28.3%的創(chuàng)紀錄轉(zhuǎn)化效率。該進展應部分歸功于他們在設計電池時，也讓光能盡可能容易地從電池中逃逸，他們使用的技術(shù)包括改進電池背面，確保出現(xiàn)的光子被反射回材料中，從而出現(xiàn)更多電力。

雅布龍諾維奇希望能利用最新技術(shù)，讓太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率超過30%。該研究適用于各種類型的太陽能電池，有望讓整個太陽能電池領(lǐng)域大大受益?？茖W家們將在五月六日至十一日于加州舊金山舉辦的激光器和電子設備大會上宣讀最新成果。

總編輯圈點

33.5%這一理論極值，僅指平板型單結(jié)太陽能電池，它們只吸收特定頻率的光，而多結(jié)電池吸的多，轉(zhuǎn)化率自然也要高得多。本文中吸光又發(fā)光的電池，其工作模式并不難理解，像我們常見的發(fā)光二極管，就是利用注入式電致發(fā)光的原理制成的，但它卻不是說明這種電池技術(shù)亮點的好例子。因為加州大學的目的在于：改變光捕獲的特點，以吸收更多的頻譜，進而刷新電池轉(zhuǎn)換率。從測試及研究太陽能電池的角度來看，其無疑是一個極具創(chuàng)造性的新方法。