把太阳光捕捉进来,转换成电,这过程就像一场接力赛,有个著名的“肖克利—奎瑟极限”横在那儿,这就意味着通常只能利用大概三分之一的阳光。日本九州大学的团队找德国约翰内斯·古腾堡大学一块儿搭伙,搞出了一种新玩意儿,叫“自旋翻转发射体”,这东西是金属钼做的。他们把单重态裂变(SF)技术拿过来用,结果一个光子进去,约1.3个激发出来,量子产率干到了130%,突破了原来的100%。论文发在了《美国化学会期刊》上。 要是只看理论,SF这一招挺厉害的,高能的单重态激子能一分为二变成两个低能三重态激子,能量直接翻倍。不过在真的应用的时候,麻烦来了:这种倍增产生的激子很容易被一种叫“FRET”(福斯特共振能量转移)的机制耗散掉。为了解决这个问题,研究人员把SF材料和钼基复合物绑在一起,精确调了调能级,专门抓这种倍增后的激子,这下子能量就不怎么浪费了。 他们在溶液里做了个实验,拿四苯并蒽材料跟钼基复合物配了对,结果很喜人:吸收一个光子,大约能激发1.3个复合物。目前这事儿还在概念验证阶段,下一步他们想把这两种材料捏合在固体里实现高效传递。这项技术不光能让太阳能电池更厉害,以后说不定还能用到发光二极管和新一代量子器件上,为咱们好好利用光能开辟条新路。