美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家的理論研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)知相反，提高太陽(yáng)電池效率的關(guān)鍵不在于促使其吸收更多光子，而是令其發(fā)射出更多光子。研究成果發(fā)表在arXiv預(yù)印本文獻(xiàn)庫(kù)上。
過(guò)去的研究工作中，太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的提升依靠增加光子的吸收數(shù)量。但太陽(yáng)電池吸收光子后產(chǎn)生的電子必須向外導(dǎo)出形成電流，如果電子導(dǎo)出速度不夠，就會(huì)衰變并釋放能量，如果能量以熱能形式釋放，就會(huì)降低太陽(yáng)電池的輸出功率，而如果這些能量以外部熒光的形式釋放，則可以提升電池的輸出電壓，提高轉(zhuǎn)換效率。
根據(jù)Shockley-Queisser模型，太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率存在極限（SQ極限），根據(jù)研究人員的計(jì)算，對(duì)于單結(jié)太陽(yáng)電池而言，這一極限約為33.5%。研究計(jì)算表明，半導(dǎo)體砷化鎵能夠達(dá)到SQ極限。目前研究組領(lǐng)導(dǎo)者Yablonovitch和小組成員OwenMiller合創(chuàng)的Alta設(shè)備公司已可以制造轉(zhuǎn)換效率28.4%的砷化鎵太陽(yáng)電池。
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