麻省理工学院的研究人员发现了一种革命性的从阳光中发电的方法。这项新技术本质上是一个太阳能漏斗，通过利用弹性应变材料，能够比传统太阳能利用更广谱的阳光能量。
麻省理工学院教授，描述新概念的论文的主要作者居里说：“我们正在尝试利用弹性应变来产生前所未有的性能。”
但是，在这种情况下，“漏斗”是一个隐喻-它是电子力量产生了漏斗效应，而不是像文字漏斗那样产生重力。“电子和它们的对应物，被光子的能量从原子中分离出来的空穴，被电子力驱动到结构的中心。”但是，有趣的是，随着过程的进行，材料实际上会呈现漏斗形状。该材料是一块拉伸的“消失的薄”材料片，用显微针在中心点向下推，产生类似于漏斗的弯曲形状。来自针的压力产生朝着针点增加的弹性应变。由于应变的变化，原子结构改变为不同的部分被“调谐”到不同波长的光。不仅可以利用可见光，而且可以利用光谱的其余部分，其中大部分是不可见的。阳光下的大部分能量是不可见的。
所使用的材料是二硫化钼的薄层，这是一种半导体，可以形成厚度仅为一个分子的薄膜。而且它具有一种称为“带隙”的“关键特性”，可以使其形成太阳能电池。但是，与大多数太阳能电池中使用的材料不同，硅“使薄膜在“太阳能漏斗”中处于应变状态会导致其带隙在整个表面上发生变化，从而使薄膜的不同部分对不同颜色的光做出响应，麻省理工学院新闻稿。
“事实证明，弹性应变以及因此在电子势能中引起的变化会随着它们距漏斗中心的距离而发生变化，就像氢原子中的电子一样，不同之处在于该“人造原子”在氢原子中要大得多。尺寸和二维。
研究人员认为，该漏斗还将导致更好的电荷收集。在典型的太阳能电池中，激子在被光子产生后会在材料中随机移动。但是在漏斗中，材料的特性将它们引导到中心的收集位置，这将导致更有效的电荷收集。
“人们很久以来就知道，施加高压会导致材料性能发生巨大变化，”李说。但是最近的工作表明，控制不同方向的应变（例如剪切和拉伸）可以产生各种各样的特性。
这项工作刚刚在本周的《自然光子学》杂志上发表。
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