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电源,新能源相关技术文章澳大利亚利用半导体量子点成功将低能量光转换成高能光
澳大利亚和美国的科学家已经成功将将光从硅带隙下方“上转换”为高能光，硅太阳能电池可以捕获高能光。
许多太阳能技术都没有利用到光谱的某些部分，但澳大利亚和美国的科学家们正在推动光伏电池灵敏度的发展，将低能量的光转化为能激发硅的更有能量的可见光。研究人员利用氧气作为光转换催化剂，通过光化学“上转换”实现了这一点。
虽然已经开发出了在近红外光子能量上转换光的系统，但在硅带隙之下的上转换一直无法实现。新南威尔士大学悉尼分校的研究人员以及来自RMIT大学和肯塔基大学的科学家最近在《自然光子学》上解释说，他们展示了一种上转换成分，利用半导体量子点吸收低能量的光，并利用分子氧将光转移到有机分子上。
新南威尔士大学教授蒂姆·施密特表示一种上转换光的方法是捕获多个较小的能量光子，并将它们粘在一起。施密特解释说：“这可以通过激子相互作用来实现，激子是电子的束缚态，电子空穴可以传输能量而不传输净电荷。”
为了扩大太阳能电池的灵敏度范围，研究人员使用了氧气，氧气通常对分子激子有害。但是，他们证明了氧可以介导能量转移，从而使有机分子在硅带隙上方发出可见光。
RMIT大学的贾里德·科尔教授说：“有趣的是，在没有氧气的情况下，很多东西都能正常工作。一旦你允许氧气进入，它们就停止工作。这是毁了我们所有计划的致命弱点，但现在，我们不仅找到了绕过它的方法，它突然间帮助了我们。”
研究人员使用PBS半导体纳米晶体增敏剂来吸收硅带隙以下的光子，并填充在单态态氧能量以下的紫蒽酮三态。在两个单线态氧分子的能量传递之后，三态紫罗兰色团在可见光谱中发光。
新南威尔士悉尼大学的首席作者Elham Gholizadeh说：“硫蒽酮并没有完美的光致发光量子产量，所以下一步将是寻找更好的分子。但我非常有希望，并且认为我们可以迅速提高效率。”
据微锂电小组调查，由于效率仍然很低，科学家们说，要将这项技术用于商业太阳能电池，还需要大量的材料开发。
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