近日，中科院大【dà】连化物【wù】所光电【diàn】材料动【dòng】力学特【tè】区研【yán】究组吴凯丰研究员【yuán】团队【duì】提出“量子裁剪太阳能【néng】聚【jù】光【guāng】板”概念，将量子裁剪应用到荧光【guāng】型太阳能聚光板上【shàng】，制备出效率【lǜ】比传统器【qì】件高一倍的新【xīn】型太阳【yáng】能聚光板原型器件。相关成【chéng】果发表于12月出【chū】版的《纳米快报》上。
荧光型太阳【yáng】能聚光板是一【yī】种结构相【xiàng】对简单【dān】的大面积太阳能【néng】捕获装置，可以捕获太阳光【guāng】后再【zài】将其【qí】转【zhuǎn】化为荧光，并利用全反【fǎn】射【shè】原理，将【jiāng】荧光传导到聚光板边缘，以【yǐ】激发贴在边缘处的太阳能电池，提高太【tài】阳能电池【chí】的光电转【zhuǎn】换效率。这种聚光板具【jù】有半透明的外观，可集成于建【jiàn】筑物玻璃中实现新型【xíng】“太阳能窗户”。但是，传统的荧【yíng】光型太【tài】阳能聚光板受限于较低的荧光效【xiào】率以【yǐ】及自吸收【shōu】损【sǔn】失【shī】，器件内部光学【xué】效率一般小【xiǎo】于60%。
量【liàng】子【zǐ】裁【cái】剪【jiǎn】是一种新奇的光学【xué】现象，基于【yú】该效应的材料可【kě】吸收一个高【gāo】能光【guāng】子，同时释放两个低能光子，满【mǎn】足能量守恒的基本物理规律【lǜ】。研究团队创造【zào】性【xìng】地提【tí】出基【jī】于量子裁剪【jiǎn】效应的荧光型太【tài】阳能聚【jù】光板，在理论上可实现【xiàn】荧光量子效率的倍增，同时【shí】完全抑制自吸收损失。
基于此概念，研究团队合成了一种表现【xiàn】出典型量【liàng】子裁剪特征的稀【xī】土金属镱掺【chān】杂【zá】的纳米晶材料，并采【cǎi】用此类纳米晶【jīng】制备出【chū】量子裁剪荧【yíng】光型太阳能聚光板原【yuán】型【xíng】器件，实【shí】现了约120%的器件【jiàn】内部光学效【xiào】率。该研究首次【cì】提出了【le】“量子裁【cái】剪太【tài】阳能聚光板【bǎn】”概念，在智能建筑等【děng】领【lǐng】域具有广阔的应用【yòng】前景。
该项研发得到了中科院战略【luè】先【xiān】导项目、国家【jiā】自然科学基金、大连【lián】市科【kē】创【chuàng】基金等项【xiàng】目的资助【zhù】。
