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科学家刚刚打破了每个人都认为是绝对的太阳能极限
一项新的“能量倍增”太阳能突破可以将效率提高到 100% 以上，并改变我们捕获阳光的方式。太阳能被广泛视为减少对化石燃料依赖和减缓气候变化的关键工具。太阳每秒向地球输送大量能量，但今天的太阳能电池只能捕获 [...]
来源:SciTech日报一项新的“能量倍增”太阳能突破可以将效率提高到 100% 以上，并改变我们捕获阳光的方式。
太阳能被广泛视为减少对化石燃料依赖和减缓气候变化的关键工具。太阳每秒向地球输送大量能量，但今天的太阳能电池只能捕获其中的一小部分。这种限制来自于长期以来被认为不可避免的所谓“物理上限”。
突破性的自旋翻转技术提高太阳能效率
今天（3 月 25 日）在《美国化学会杂志》上发表的一项研究中，日本九州大学的研究人员与德国美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU) 的合作者合作，推出了一种克服这一障碍的新方法。他们使用一种被称为“自旋翻转”发射器的钼基金属络合物，通过单线态裂变（SF）捕获额外的能量，这通常被描述为改善光转换的“梦想技术”。
这种方法实现了约130%的能量转换效率，超过了传统100%的极限，并指向未来更强大的太阳能电池。
太阳能电池的工作原理以及能量损失的原因
当阳光中的光子撞击半导体并将其能量传递给电子时，太阳能电池就会产生电力，使电子运动并产生电流。这个过程可以被想象成一个中继，能量沿着一个粒子一个粒子传递。
然而，并非所有阳光的贡献都是相同的。低能红外光子缺乏激发电子的能力，而高能光子（例如蓝光）会以热量的形式损失多余的能量。由于这种不平衡，太阳能电池只能利用大约三分之一的入射阳光。这一限制被称为肖克利-奎瑟极限，数十年来一直构成重大挑战。