科學家（jiā）揭開單重（chóng）態裂變太陽能電（diàn）池中的能（néng）量缺失之謎

    據外媒報道，通過利用一種被稱為單重態裂變的現象，可以提高太陽能（néng）電池的效（xiào）率。然而，到目前為止，反應過程中無法解釋（shì）的能量損失一直是一個主要問題。瑞典（diǎn）林（lín）雪平大學的科學家領導的研究小組發現了單重態裂變過程（chéng）中發生的情況以及損失的能（néng）量去向。該成果已（yǐ）發表（biǎo）在《細胞報告物理（lǐ）科學》雜誌上。

    太陽能是（shì）最重要的無化（huà）石、環保（bǎo）的可持續（xù）電力來源之一。目前使用的矽基太陽能電（diàn）池（chí）最多隻能利用太陽光中約33%的能量並將其轉化為電能。這是因為太陽光束中的光包或光子的（de）能量太低（dī），無法被太陽能電（diàn）池吸收，或者太高，因此部分能量被耗散為廢熱。這個最大（dà）理論效率（lǜ）被稱為肖克利-奎伊瑟極限。在實（shí）踐中，現代太陽能電池的效率為20-25%。

    然而，在分子（zǐ）光物理學中，一種被稱為單重（chóng）態裂（liè）變（biàn）的現象（xiàng）可以使具有（yǒu）較高能量的光子得到利用，並在沒有（yǒu）熱損失的情況下轉化（huà）為電能。近年來，單重態裂變引起了科學家們（men）越來越多的關注，開發最（zuì）佳材料的活動正在緊張進行。然而，到目前為止，單重態裂（liè）變過程中無（wú）法解釋的能（néng）量損失（shī）使設計這種材料變得困難。研（yán）究人員一直無法就這些能量損失的來源達成一致。

    現在，林雪平（píng）大學的研究人員與劍橋、牛津、聖（shèng）塞瓦斯蒂安和巴塞羅（luó）那的同（tóng）事一起發（fā）現了（le）單重（chóng）態裂變過程中的能量去向（xiàng）。

    “單重態裂變在不到一納秒（miǎo）的時間內發生（shēng），這使得測量它變得非常困難。茄子视频懂你更多的發（fā）現使茄子视频懂你更多能（néng）夠打開黑（hēi）匣子，看到反應過程中能（néng）量的去向。通（tōng）過這種方式（shì），茄子视频懂你更多最終將能夠優化材料，以提高太陽能電池的效率。”林雪平大學物（wù）理、化學和（hé）生物係高級講師Yuttapoom Puttisong說。

    部分能量以中（zhōng）間亮態的形式消失，這是（shì）實現高效單重（chóng）態裂變必須解決的問題。發（fā）現能量的去向是實現太陽能電池效率顯著提高（從目前的33%提高（gāo）到40%以上）道路上的重要一步。

    研究人員使用了一種精細的磁光瞬態方法來確定能量損失的位置。這種技術具有獨特的優勢，它可以在納秒的時間尺度上考察單重態裂變反應的“指紋”。然而，這種新技術可（kě）以用於研（yán）究更廣泛的材料庫中的單重態裂變。該研究已發表在《細（xì）胞報告物理科學》雜誌上。

    “實際（jì）的單重態裂變過程發生在晶體材料中。如（rú）果茄子视频懂你更多能夠優化這種材料，盡可能多地保留單重態裂變的能量，我（wǒ）們將大大接近實際應用。此外，這種單重態裂變材料是可以（yǐ）溶（róng）液加工的，這使得它的製造成（chéng）本很低，適合與現有的太陽（yáng）能電池技術相結合。”林雪平大學物理、化學（xué）和生物係的博士生、該研究的第一作者黃玉清說。