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2023-01-15 06:11:23 来源：盛楚鉫鉅网
一种被称为单线态裂变的现象能够进步太阳能电池的功率，但是，迄今为止，在反响进程中无法解释的能量丢失一向是一个首要问题。由瑞典林雪平大学(LinkpingUniversity)的科学家领导的一个研讨小组发现了单线态裂变进程中产生了什么，以及丢失的能量去了哪里。研讨结果宣布在《CellReportsPhysicalScience》杂志上。
太阳能是最重要的无化石动力和环保的可继续动力之一。现在运用的硅基太阳能电池最多能够运用太阳光中大约33%的能量并将其转化为电能。这是由于太阳光束中的一束束光，即光子，其能量要么太低，无法被太阳能电池吸收，要么太高，导致部分能量被耗费成废热。这个最大理论功率被称为肖克利奎伊瑟极限(Shockley–Queisserlimit)。实际上，现代太阳能电池的功率是20-25%。
但是，分子光物理中一种被称为单线态裂变的现象能够让具有更高能量的光子被运用并转化为电能而不产生热量丢失。近年来，单线态裂变引起了越来越多科学家的重视，开发最佳资料的活动日益剧烈。但是，单线态裂变进程中无法解释的能量丢失至今仍使规划这种资料变得困难。研讨人员一向未能就这些能量丢失的来历达到一致意见。
现在，林雪平大学的研讨人员联合剑桥、牛津、多诺斯蒂亚和巴塞罗那的搭档发现了单线态裂变进程中能量的去向。
“单线态裂变产生的时刻不到一纳秒(一秒的十亿分之一)，这使得它的丈量变得极端困难。咱们的发现能够让咱们翻开黑盒，看看在反响进程中能量去了哪里。经过这种方法，咱们终究将能够优化这种资料，以进步太阳能电池的功率。”林雪平大学物理、化学和生物系的高档讲师YuttapoomPuttisong说。
部分能量以中心明态的方式消失，这是完成有用单线态裂变有必要处理的问题。能量去向的发现是太阳能电池功率明显进步的重要一步——从现在的33%进步到40%以上。
研讨人员运用了一种改善的磁光瞬态方法来辨认能量丢失的方位。该技能具有共同的优势，它能够在纳秒的时刻尺度上检测单线态裂变反响的“指纹”。在此研讨了多烯的单斜晶，二苯己三烯(DPH)。但是，这项新技能能够用于在更广泛的资料库中研讨单线态裂变。
译/前瞻经济学人APP资讯组
参考资料：
techxplore/news/2021-03-solar-cell-breakprough-singlet-fission.html
sciencedirect/science/article/pii/S2666386421000242？via%3Dihub
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