在太阳能的世界,有机光电太阳能电池具有广泛的潜在应用,不过它们至今仍被认为是处于起步阶段。这些用有机高分子或小分子作为半导体的碳基电池虽然比利用无机硅片制作的常规太阳能电池更薄且生产成本更低,但是它们将光能转换成电能的效率却并不理想。

  然而,据美国物理学家组织网8月17日(北京时间)报道,美国加州大学洛杉矶分校的研究人员与来自中国和日本的同行通过将金纳米粒子用于有机光电太阳能电池,助其增强了光吸收的能力,极大地提高了电池的光电转化率。

  在新近出版的美国化学学会《纳米》杂志上,加州大学洛杉矶分校亨利萨缪里工程和应用科学学院材料学和工程教授杨阳(音译)领导的研究小组发表文章,介绍了他们如何将金纳米粒子层植入一个串联的高分子太阳能电池的两个光吸收区中,形成了特殊三明治结构的电池,从而收获到更宽太阳光谱的光能。

  研究人员发现,通过金纳米粒子层的相互连接,他们大幅度地提高了光电太阳能电池的光电转化率。金纳米粒子通过等离子效应,可在薄薄的有机光电层中产生强电磁场,其结果是将光能聚集使其更多地被电池中的光吸收区捕获。