维度网讯， 日本九州大学与德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学的研究团队近期在《美国化学学会杂志》上发表论文，展示了一项可能将太阳能转换效率提升至约130%的创新技术，而当前主流光伏电池的效率普遍低于30%。

这项研究聚焦于突破太阳能转换的物理上限，即肖克利-奎塞尔极限，该极限长期以来限制太阳能电池只能利用约三分之一的阳光能量。九州大学工程学副教授佐佐木洋一指出，科学家主要采用两种策略来应对这一挑战：一是将低能红外光子转化为高能可见光子，二是利用单线态裂变技术从一个单线态激子生成两个激子。

单线态裂变技术能够将高能单线态激子分裂成两个低能自旋三重态激子，理论上实现光子能量翻倍，从而提升太阳能转换效率。然而，捕获裂变产生的激子一直是个难题，因为能量可能通过Förster共振能量转移机制被“窃取”。

为克服这一障碍，研究团队转向金属配合物，并发现一种基于钼的“自旋翻转”发射器能有效收集裂变后的激子。通过调整能级，他们成功抑制了浪费性的能量转移过程，在溶液中将该发射器与并四苯材料配对，实现了约130%的量子产率。

这意味着每吸收一个光子，约有1.3个基于钼的金属配合物被激发，超过了传统的100%效率极限。尽管这项实验目前处于概念验证阶段，研究人员希望它能推动新的激子放大设计策略，最终将材料集成到固态太阳能电池中，为高效太阳能转换开辟新路径。

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