世界視點！科研團隊開發太陽能電池薄膜 將棄用的藍光轉換為可吸收的紅光

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硅，是目前大多數太陽能電池的首選材料，不過它僅僅擅長于吸收太陽光可見光譜中的紅色部分，而排除了像紫外線和藍光這樣的短波。此前科學家已經實驗了不同的太陽能設計、材料和染料，讓其吸收更多的光譜，但是目前并沒有突破性的進展。

現在，來自紐約大學坦頓工程學院的科研團隊實現了這項突破，這種薄膜能夠將太陽光中的 UV 和藍光轉換為近紅外波段。使用這種薄膜可以提升目前硅太陽能電池的轉換效率，本質上允許吸收那些原本被棄用的光譜。

更重要的是，這個薄膜并不會阻止光線的其他波長，因此硅太陽能電池依然能夠正常運轉。這種薄膜還有另一個優勢，那就是減少了進入太陽能電池的紫外線輻射，從而延長其使用壽命。

該薄膜由無機鈣鈦材料制成，摻雜了少量的鎰。無機鈣鈦材料擅長吸收藍光，而鎰能夠將其轉換為近紅外波段。而這些紅色光線能夠被硅太陽能電池吸收，像直接來自于太陽的光線一樣。

在測試中，團隊發現這種薄膜將藍光轉為紅光的效率為 82.5%。雖然這無法改善實際的光電轉換效率，但確實有助于太陽能電池吸收更多的能力。

團隊已經實驗了多種方式來改善其設計。在后續研究中，它們調整加工工藝清除了材質中的鉍（bismuth），從而讓藍光轉為紅光轉換效率提高到 95%。