新材料“吃進(jìn)”低能光“吐出”高能光，可將太陽(yáng)能電池板尺寸減小30%

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美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究人員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種新型材料，可吸收低能量光并將其轉(zhuǎn)化為高能量光。這種新材料由超小硅納米粒子和有機(jī)分子組成，能有效地在其有機(jī)和無(wú)機(jī)成分之間移動(dòng)電子，可用于更高效的太陽(yáng)能電池板、更精確的醫(yī)學(xué)成像和更好的夜視鏡。研究成果發(fā)表在最新一期《自然·化學(xué)》雜志上。

新型材料將有機(jī)和無(wú)機(jī)材料結(jié)合，可吸收低能量光并將其轉(zhuǎn)化為高能量光。

圖片來(lái)源：得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校

復(fù)合材料由兩個(gè)或多個(gè)組件組成，這些組件在組合時(shí)具有獨(dú)特的特性。例如，碳纖維和樹(shù)脂的復(fù)合材料可用作飛機(jī)機(jī)翼、賽車(chē)和許多運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的輕質(zhì)材料。在新研究中，材料的設(shè)計(jì)方法采用了兩種截然不同的物質(zhì)——硅和有機(jī)分子，并將它們結(jié)合得足夠牢固。無(wú)機(jī)和有機(jī)成分結(jié)合在一起創(chuàng)造出的混合材料，顯示出與光的獨(dú)特相互作用和全新特性，與這兩種成分完全不同。

這些特性有能力將長(zhǎng)波長(zhǎng)光子(如紅光，能很好地穿透組織、霧和液體)轉(zhuǎn)化為短波長(zhǎng)藍(lán)色或紫外線光子。這意味著該材料可用于多種新技術(shù)，例如生物成像、基于光的3D打印和幫助自動(dòng)駕駛汽車(chē)穿越霧氣的光傳感器。

采用低能量光并使其具有更高能量，還有助于提高太陽(yáng)能電池的效率，因?yàn)槠淇刹东@通常會(huì)穿過(guò)它們的近紅外光。優(yōu)化技術(shù)后，捕獲低能量光將使太陽(yáng)能電池板的尺寸減小30%。

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