太陽能發(fā)電可能上升，但太陽能電池的效率僅僅相當(dāng)于它們收集的陽光量。在新的麥考密克（McCormick）教授指導(dǎo)下，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新材料，可吸收較大范圍的波長，并有可能帶來更有效更便宜的太陽能技術(shù)。


有一篇論文描述了這一成果，就是《寬波段非偏振諧振光吸收使用超薄等離子超級吸收劑》（Broadband polarization-independent resonant light absorption using ultrathin plasmonic super absorbers），11月1日發(fā)表在《自然通訊》雜志。

“太陽光譜并不像激光，它的波段非常寬，從紫外線起直到近紅外線。”科瑞•艾登（Koray Aydin）說，他是美國西北大學(xué)（Northwestern University）電氣工程和計算機科學(xué)助理教授，也是論文的第一作者，“為了最有效地捕捉光，太陽能電池需要有寬波段響應(yīng)。這種設(shè)計使我們能夠做到這一點。”

研究人員使用兩種非常規(guī)材料，就是金屬和氧化硅，創(chuàng)造薄而復(fù)雜的梯形金屬格柵，這種格柵屬于納米尺度，可以捕獲范圍更廣的可見光。使用這些材料是不尋常的，因為它們自身不吸收光線；然而，它們在納米尺度可以一起發(fā)生作用，達到非常高的吸收率，艾登說。

這種形狀獨特的光柵可捕獲范圍很廣的波長，是由于局部光學(xué)共振會使光線花更多時間在材料內(nèi)，直到它被吸收。這種復(fù)合超材料收集光，也可以有許多不同的角度，這是一種有用的性能，在處理陽光時就是這樣，陽光照射太陽能電池有不同的角度，因為太陽全天從東向西移動。

這項研究不能直接用于太陽能電池技術(shù)，因為金屬和氧化硅不能把光轉(zhuǎn)換成電力；事實上，光子轉(zhuǎn)化為熱能，可能帶來新的方式，以控制納米級的熱流。然而，這種創(chuàng)新的梯形形狀，可以在半導(dǎo)體材料中復(fù)制，用于太陽能電池，艾登說。

他說，如果用于半導(dǎo)體材料，這種技術(shù)可帶來更薄、成本更低、更有效的太陽能電池。

本文為麻省理工《科技創(chuàng)業(yè)》原創(chuàng)文章，未經(jīng)書面許可，嚴禁轉(zhuǎn)載使用。