雖然太陽能電池已經(jīng)技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛，但其能源轉(zhuǎn)化率一直存在瓶頸。例如，目前最成功、應(yīng)用最廣泛的硅基電池的能源轉(zhuǎn)化率還不足30%。

近日，美國斯坦福大學(xué)電力工程教授范汕洄研究組采用的新型金字塔型表面設(shè)計(jì)可以使太陽能電池自動(dòng)降溫，從而克服了太陽能電池持久、高效發(fā)電中的一大障礙。

據(jù)悉，目前太陽能電池效率較低的一大原因是由電池本身過熱造成的。數(shù)據(jù)顯示，每升高1℃，太陽能電池的效率就會(huì)降低0.5%；于此同時(shí)，溫度每升高10℃，太陽能電池的老化速率就會(huì)加倍。為此，科研界和工業(yè)界投入了巨資試圖解決這個(gè)問題。

通常，太陽能電池能夠輕易達(dá)到55℃以上。這使得能源轉(zhuǎn)化率和壽命都大大降低。而通過通風(fēng)或冷卻液等主動(dòng)降溫方式不僅成本較高，還可能會(huì)形成遮擋影響能量吸收。

范汕洄研究組采用的設(shè)計(jì)則防止了這些問題。據(jù)悉，研究人員在電池表面新增一層非常薄的石英玻璃，上面嵌入微型的金字塔和錐形結(jié)構(gòu)。通過這種改造，太陽能電池能可以將不要的熱量反射回去。該研究發(fā)表在美國光學(xué)學(xué)會(huì)（OSA）的公開獲取雜志《光學(xué)》第一期上。

對(duì)太陽能電池來說，可見光轉(zhuǎn)化為電能的效率最高，而紅外光則重要攜帶熱量。據(jù)范汕洄介紹，該設(shè)計(jì)采用的石英玻璃允許可見光通過，但是對(duì)特殊波長的光卻有折射和反射的用途，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)降溫。

目前，研究人員已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了相關(guān)測試，下一步，他們將在室外環(huán)境中進(jìn)行測試。