维度网讯，日本九州大学（Kyushu University）研究团队开发出一种基于钼的有机金属配合物，利用单线态裂变（singlet fission）机制，使吸收一个蓝光光子能够释放出多个电子，从而有望突破传统太阳能电池的效率瓶颈。

当前全球太阳能装机容量已增长至近2800吉瓦，太阳能发电每年抵消约15亿吨二氧化碳排放，去年满足了全球能源净增长需求的75%。然而，传统太阳能电池受肖克利-奎伊瑟极限（Shockley-Queisser limit）约束，典型的硅光伏电池板仅将约20%至25%的太阳能转化为电能。大部分能量因太阳光谱与半导体设计之间的不匹配而损失，尤其是高能蓝光和紫外光的过剩能量会使原子晶格振动产生热量，导致输出降低。

单线态裂变改变了太阳能材料对高能光子的响应方式。光子产生的高能态分裂成两个较低能量的三线态激子（triplet excitons），理论上可使一个光单位产生的电子数量翻倍。此前这一过程因能量包在收集前消失而难以实现。九州大学团队创建的钼基有机金属配合物充当高效能量陷阱，引入一条不同的路径，有利于三线态提取，抑制竞争性的能量耗散路径，使能量包保持足够长的时间以供电气收集，从而将以前浪费的热能转化为电力。

目前该研究仍处于液体环境的概念验证阶段，但已证明量子工程可以防止主要的热量浪费。单线态裂变有望使太阳能电池板克服历史上的效率限制，通过更充分地利用阳光来提升电网的发电潜力。

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