據（jù）物理學家組織網1月29日（北京時間）報道，美國加州大學戴（dài）維斯分校的科研人員通過計算機模（mó）擬證實（shí），利用特殊的（de）“矽BC8”結構，能夠（gòu）基於（yú）單個光子產生多個電子空穴對，大幅提升（shēng）太陽能電池的轉換效率。相關研究（jiū）報告發布（bù）在最新一期的《物理評論快報》上。

      太陽能電池以光電效（xiào）應作為基礎，當一個（gè）光子或是光粒子擊中單個矽晶體時，便（biàn）會產生一個帶負（fù）電（diàn）荷的電子以及一個（gè）帶正電荷的空穴，而收集這些電子空穴（xué）對就能夠生成電流。作為論文的合（hé）著者，該校化學係的朱莉亞?加（jiā）利表示，傳統的太陽能電池能基於（yú）每個光子（zǐ）產生一個電子空穴對，因此其理論最大轉換效率約為（wéi）33%。而新途徑能夠基於單個光子產生多個電子空穴對，從而切實提升太陽（yáng）能電池的效（xiào）率。

      科研人員借助勞倫斯伯克利國家實驗室的超級（jí）計算機模擬了矽（guī）BC8的行為，這種矽結構形成於高（gāo）壓（yā）環境，但其在正（zhèng）常（cháng）壓力下也很穩定。模擬結果顯（xiǎn）示，矽BC8納米粒子確實基於單個光（guāng）子生成了多個電子（zǐ）空穴對，即使當它暴露於可見光時亦是（shì）如此。

      此次研究的主要作者、博士後研（yán）究員（yuán）斯蒂芬?魏（wèi）博曼談到，這一途徑可使太陽能電池的最大轉化效率提升至42%，超越任何現有的太陽能電池，意義十分重大。“事實上，如果利用拋物麵反射鏡為新型太陽能電池聚集（jí）陽光，我們有理由相信，其轉換效率或可高達70%。”他補充說道。

      有些遺憾的是，通過與傳統的矽納米粒子相結合，目前製成的太陽能電池模型僅能在紫外線的照射下工作，還不能在可見光照射下正常工作（zuò）。此（cǐ）前哈佛大學和麻省理工學院的科學（xué）家曾發表論文（wén）指出，當普通矽太陽能電池被（bèi）激光照射時，激光所發出的能量（liàng）或可營造出局部的高壓以形成矽BC8納米晶（jīng）體。因（yīn）此，施（shī）加激光或是化學壓力都可能使現有的太（tài）陽能電池轉（zhuǎn）化為高效的新型太陽能電（diàn）池。

    總編輯圈點

      太陽能電池或許是最清潔和方便的能源。但目前的電池板有一點不能令人完全滿意：光電轉化效率（lǜ）。近（jìn）幾年，國際上開發出不少新材料（liào），都能提高（gāo）太陽能電池的效率，高（gāo）的能達到20%。這一次，美（měi）國科學家發（fā）明（míng）的新微觀結構，更是讓半導體的效率上限翻番。當然這是計算機模（mó）擬的結果，大（dà）規模應用為時尚（shàng）早。從經驗來看，低能耗生產新式光電池（chí），難度不可小覷。