太陽能發電可能上升，但太陽能電池的效率僅僅相當于它們收集的陽光量。在新的麥考密克（McCormick）教授指導下，研究人員已經開發出一種新材料，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。


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（Northwestern University）電氣工程和計算機科學助理教授，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。這種設計使我們能夠做到這一點。”

研究人員使用兩種非常規材料，就是金屬和氧化硅，創造薄而復雜的梯形金屬格柵，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，是由于局部光學共振會使光線花更多時間在材料內，直到它被吸收。這種復合超材料收集光，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，因為金屬和氧化硅不能把光轉換成電力；事實上，光子轉化為熱能，可能帶來新的方式，以控制納米級的熱流。然而，這種創新的梯形形狀，可以在半導體材料中復制，用于太陽能電池，艾登說。

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

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