納米線的結(jié)構(gòu)為圓柱狀，直徑約為人類發(fā)絲的萬分之一。納米線具有獨(dú)特的物理光吸收性能，有預(yù)測認(rèn)為，其在太陽能電池以及未來的量子計(jì)算機(jī)和其他電子產(chǎn)品的開發(fā)方面具有廣闊的前景。近年來，丹麥哥本哈根大學(xué)尼爾斯·波爾研究所納米科學(xué)中心和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家一直在探索如何開發(fā)納米線晶體并改善其質(zhì)量。
他們的研究發(fā)現(xiàn)，納米線能夠?qū)⑻柟庾匀痪奂骄w中一個(gè)非常小的區(qū)域，聚光能力是普通光照強(qiáng)度的15倍。由于納米線晶體的直徑小于入射太陽光的波長，可以引起納米線晶體內(nèi)部以及周圍光強(qiáng)的共振。該研究的參與者、剛剛獲得尼爾斯·波爾研究所博士學(xué)位的彼得·克洛格斯特拉普解釋說，通過共振散發(fā)出的光子更加集中(太陽能的轉(zhuǎn)換正是在散發(fā)光子的過程中實(shí)現(xiàn)的)，這有助于提高太陽能的轉(zhuǎn)換效率，從而使得基于納米線的太陽能電池技術(shù)得到真正的提升。
典型的太陽能轉(zhuǎn)換效率極限，也就是所謂的肖克利·奎伊瑟效率極限(Shockley-Queisser Limit)，多年來一直是太陽能電池效率的瓶頸，但現(xiàn)在看來，這項(xiàng)新研究很有可能使這一轉(zhuǎn)換效率極限提高幾個(gè)百分點(diǎn)。
對研究人員而言，能夠突破理論極限無疑是令人興奮的。幾個(gè)百分點(diǎn)聽上去雖然不多，但卻會對太陽能電池的發(fā)展、基于納米線的太陽能的利用以及全球的能源開發(fā)等產(chǎn)生重大影響。不過，克洛格斯特拉普表示，納米線構(gòu)成的太陽能電池投入產(chǎn)業(yè)化還需要等幾年時(shí)間。
