备受瞩目的新技术——量子点太阳能电池：理论上的转换效率超过60％
译自：1月18日【日本】日经BP社（www.nikkeibp.co.jp）
编译：电子贸促会 王喜文
量子点太阳能电池，是第三代太阳能电池，也是目前最新、最尖端的太阳能电池之一。量子点太阳能电池是在使用硅半导体的普通太阳能电池之中，引用了纳米与量子力学等新的理论，可以实现令人叹为观止的性能。
使用结晶硅方式是目前一般太阳能电池所采用的主流技术。但是，使用这种方式，太阳能转化为电力的转换效率最多仅为30％。而量子点太阳能电池理论上可以实现60％以上的高效转换率。
量子点是指大小约为10纳米的纳米结晶体，并在这一微小的量子点中封存电子。一般太阳能电池是通过太阳光照到半导体上后电子的移动而产生电流的，采用硅半导体的太阳能电池受到光照之后，半导体中的电子会自由旋转，这些电子中，只有移向电极的电子才会转换成电力。由于未移动到电极的电子不能发电，所以实际上的发电效率较低。而量子点中封存的电子可以高效的移动到电极。
不仅如此，量子点还可以充分吸收各种波长的光线。一般太阳能电池根据材质不同，可吸收的光波也不一样，特别是很难吸收红外线等短波。而量子点太阳能电池即便是相同材质，只要改变量子点的大小，可吸收光波的波长也会相应的变化。量子点的精度越高，吸收光波的控制能力以及发电效率也就越高。
●量子点是一个纳米大小的盒子。量子点太阳能电池将电子封存于纳米大小的盒子中，可提高发电效率
制造方法与材质都在开发之中 预计2020年将实现产业化
量子点理论是1982年由东京大学的荒川教授最先发表的。但“由于当时还不具备制造纳米大小晶体的技术，因此直到上世纪90年代发现纳米晶体制造方法之后，在激光等领域内，量子点研究才开始多了起来”（荒川教授）。如今，世界各国的研究团队在激光、太阳能电池、医疗用途等方面，都在进行着量子点的开发。
但是，目前尚未发现高精度的量子点制造方法。荒川教授的研究室，在超真空条件下，制造了砒薄膜，并在此基础上通过铟薄膜的积层，制造出了量子点。荒川教授说：“同样大小的量子点如何高精度的排列是提升性能的关键。这一方面，还有很多有待研发。”材质方面砒也未必是最适合的，也还存在进一步探索。
使用纳米技术，在微观世界中，如果能够实现对电子的严密控制，就有希望大幅度提升性能。预计将于2020年实现产业化的这一未来技术，其潜力尚处于深不可测的阶段。
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