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2019-11-02
据外媒报道，整天都暴露在阳光下的太阳能电池板并不意味着其就可以捕捉到所有的光线。一般来说，太阳能电池是能够利用可见光来产生能量，但包括红外光在内的电磁波谱的其他部分光线则都被忽视。
对此，科学家们正在展开大量的研究工作希望能够打破这一屏障，瑞典的KTH皇家理工学院就是其中一个。那里的科学家们开发了一种新型薄膜，据他们自己介绍称，这种薄膜在覆盖在太阳能电池顶部后能够将太阳能电池的效率提高25%。
据悉，这些科学家们提高太阳能电池板性能的方法之一就是在它们上面添加特殊种类的纳米颗粒。通过将这些微小粒子掺杂到含金属如镧离子的染料中，这样就有可能让它们具备利用其他类型的光如红外形的能力然后将其转化为能量。
KHT皇家理工学院开发的这种颗粒被叫做升级纳米粒子(UCNP)。开发团队表示，目前这种技术还有改进的空间，因为UCNP有一个比红外线能提供的要高得多的激发阈值。
针对这种情况，该团队开发出了一种由纳米晶体和一系列微透镜混合制成的聚合物基阵列，其可以决定光线进入的方式并提高UCNP的性能。
作为普通太阳能电池顶部的一层薄膜，UCNP可以对红外光进行空间上的调制并以正确的方式聚焦红外光从而大大提高能量转换的效率。
研究小组组长Hans Agren表示：“在没有优化技术的情况下，我们将效率提高了10%。只要再多做一点工作，我们估计就能实现提高20%到25%的效率。”
据悉，该小组已经为这项技术申请了专利，并在《Nanoscale》上发表了研究成果。
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