財聯社5月9日訊（編輯 黃君芝）隨著全球脫碳浪潮加速，太陽能作為一種綠色、可持續的能源，正受到全世界的廣泛關注和重視，如何提高光伏太陽能的轉換效率是科研人員一直在探索的課題。

       近期，德國的一個科學家團隊在這方面取得了重大突破，即揭示了光子的激子裂變（exciton fission）機制，它可以將太陽能發電效率提高三分之一，可能會給光伏技術帶來革命性的變化。最新研究成果已于近期發表在了《自然》雜志上。

       激子裂變指的是一種在特定材料（如五苯基）中發生的現象，一個光子激發兩個電子。對于光伏技術而言，這一現象有可能提高太陽能電池的光電轉換效率。傳統的硅太陽能電池中，一個光子只能激發一個電子，因此，如果能夠利用激子裂變現象提高光電轉換效率，將對太陽能產業產生深遠影響。

       這一最新突破是由來自德國的弗里茨·哈伯研究所、柏林工業大學和維爾茨堡大學的科學家們發現的。他們通過采用時間和角度分辨光電發射譜技術，觀察了電子在飛秒時間尺度上的動態過程。

       這一尖端技術使得研究人員首次捕捉到了瞬間激發電子的影像。通過分析這些影像，他們揭示了激子裂變的具體機制：在五苯基中，一個光子首先激發一個電子，然后這個電子將能量傳遞給另一個電子。

       研究人員指出，在光伏太陽能領域，激子裂變具有重大的應用潛力。將具有激子裂變特性的五苯基等材料應用于硅太陽能電池中，可能會使光電轉換效率提高約1/3。

       “這對于太陽能作為未來主要能源來源的趨勢具有重要意義。未來，基于激子裂變機制的新一代太陽能電池有望逐步取代傳統硅太陽能電池，成為光伏太陽能領域的主流技術。”他們說。

       不過，盡管激子裂變機制的發現具有重大的科學價值和實際意義，但將其應用于光伏太陽能電池的研究仍然面臨一系列挑戰。

       例如，如何在硅太陽能電池中引入五苯基等具有激子裂變特性的材料、如何提高光電轉換效率以及如何降低成本等問題，仍需科學家們進一步研究。