太阳光线出现在生活中的每个地方,人们的生活与太阳密不可分。太阳能不仅为植物生长提供了光源,而且还为人类提供了能量。如今,光伏发电在很大程度上使用太阳能。澳大利亚和美国的科学家已经成功地“上转换”了图像。硅带隙下方的光变成高能光。硅太阳能电池可以捕获高能光。许多太阳能技术没有利用光谱的某些部分,但是澳大利亚和美国的科学家正在促进光伏电池敏感性的发展,将低能光转换为能激发硅的高能可见光。研究人员使用氧气作为光转化催化剂,以通过光化学“上转化”来实现这一目的。尽管已开发出系统以近红外光子能量上转换光,但尚未实现低于硅带隙的上转换。来自新南威尔士大学悉尼分校的研究人员以及来自RMIT大学和肯塔基大学的科学家最近在《自然光子学》(Natural Photonics)期刊中做了解释。他们证明了一种上转换组合物,该组合物使用半导体量子点吸收低能光,并使用分子氧将光传输到有机分子。新南威尔士大学的蒂姆·施密特(Tim Schmidt)教授说,上转换光的一种方法是捕获多个较小能量的光子并将它们粘在一起。 Schmidt解释说:“这可以通过激子的相互作用来实现。激子是电子的束缚态。电子和空穴可以传输能量,但不能传输净电荷。”为了扩大太阳能电池的灵敏度范围,研究人员使用了氧气,氧气通常对分子激子有害。但是,他们证明了氧气可以介导能量转移,从而使有机分子能够在硅带隙上方发射可见光。 RMIT大学的Jared Cole教授说:“有趣的是,许多东西在没有氧气的情况下都能正常工作。一旦允许氧气进入,它们就会停止工作。这毁了我们所有的计划。阿喀琉斯的脚跟,但现在,我们不仅找到了绕过它的方法,而且突然对我们有所帮助。”研究人员使用PBS半导体纳米晶体敏化剂吸收硅带隙以下的光子,并用单重态氧填充。能量低于维兰蒽酮的三种状态。在两个单线态氧分子的能量转移后,三态紫罗兰基团发出可见光谱的光。悉尼新南威尔士大学的主要作者Elham Gholizadeh说:“ Lucanthone没有完美的光致发光量子产率,因此下一步将是寻找更好的分子。但是我很有希望,并认为我们可以迅速提高效率。 “根据对微锂电池组的研究,由于效率仍然很低,科学家说,要将这种技术应用于商业太阳能电池,仍然需要大量的材料开发。如果有一天人们可以有效地利用太阳能,我相信它可以解决一个巨大的能源问题。毕竟,太阳能符合可持续发展战略,可以确保人类的可持续发展。这需要我们的科研人员更加努力。