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編者按：哥倫比亞大學研究團隊開發(fā)出了迄今為止最有效和技術上最有用的分子內(nèi)單線態(tài)裂變材料，能有效提高太陽能電池效率，將使每個光子產(chǎn)生的電能都可被太陽能電池吸收。

美國研究人員在近日出版的《自然·化學》雜志上報告說，他們開發(fā)出一種利用單線態(tài)裂變來提高太陽能電池效率的新方法。

所有現(xiàn)代太陽能電池板都采用相同的工藝，那就是一個光子產(chǎn)生一個激子，然后激子轉(zhuǎn)換成電流。有一些分子可在太陽能電池中實現(xiàn)從單個光子產(chǎn)生兩個激子，這一過程被稱為單線態(tài)裂變。然而，使用這種分子的最大挑戰(zhàn)之一是，兩個激子的存活時間非常短（幾十納秒），使其難以作為一種電力來捕獲。

在美國海軍研究辦公室的資助下，哥倫比亞大學研究團隊通過新的設計規(guī)則，開發(fā)出了迄今為止最有效和技術上最有用的分子內(nèi)單線態(tài)裂變材料。新設計的有機分子可快速產(chǎn)生兩種激子，這兩種激子比目前最先進工藝產(chǎn)生的激子壽命更長，這將使每個光子產(chǎn)生的電能都可被太陽能電池吸收。

研究人員表示，新研究為從根本上了解這些激子如何處理單個分子，以及理解它們?nèi)绾斡行У貫槭芄夥糯笮盘栍绊懙脑O備所用打開了大門。該研究成果不僅可用于下一代太陽能設備生產(chǎn)，還可推進化學、傳感器和成像中的光催化過程，用以制造藥品、塑料和許多其他類型的消費化學品。 

原標題：單線態(tài)裂變：新工藝讓太陽能電池更高效