多亏了科学，太阳能变得更高效了

美国的研究人员发现了一种新方法，可以提高光线的捕捉量beplay苹果官网．

这个国际科学团体相信，他们现在可以设计和使用纳米颗粒来捕捉错过的光太阳能电池并将其转化为可用的能量，根据他们发表在《自然光子学》上的研究。

这些微小的粒子被涂上有机染料，以增强它们捕捉近红外光和重新发射可见光光谱中的光的能力。

由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家领导的研究小组能够理解纳米粒子上的染料如何像天线一样收集大范围光线的机理

然后，他们成功地重新设计了纳米粒子，进一步放大了粒子的光转换特性。

研究人员发现，染料本身将重新发射的光的亮度放大了约3.3万倍，它与纳米颗粒的相互作用使其转换光的效率提高了约100倍。

“. .他们增加了捕获太阳光谱中大部分的可能性浪费伯克利实验室分子铸造的科学家Bruce Cohen说，他与分子铸造的科学家P. James Schuck(现就职于哥伦比亚大学)和Emory Chan一起帮助领导了这项研究。分子铸造厂是一个纳米科学研究中心。

该团队已经研究了近10年的上转化纳米颗粒(UCNPs)，用于这项研究。

UCNPs吸收近红外光并有效地将其转化为可见光，这是由于纳米晶体中镧系金属离子的组合而产生的一种不寻常的特性。

2012年的一项研究表明，UCNPs表面的染料显著增强了粒子的光转换特性，但其机制仍是一个谜。

科恩说:“先是非常兴奋，然后又非常困惑。”“这让我们摸不着头脑。”

加州大学伯克利分校博士生David Garfield和分子铸造项目科学家Nicholas Borys领导的实验显示，染料和纳米颗粒中的镧系金属之间存在共生效应。

染料与粒子中的镧系元素的接近增强了一种称为“三元态”的染料态的存在，然后将其转移能源更有效地转化为镧系元素。

三重态允许将多个红外光单位(称为光子)更有效地转换为单个可见光光子。

研究表明，染料的光发射和粒子的光吸收的测量结果相匹配，证实了这种三重态的存在，并帮助科学家了解是什么在起作用。