荧光型太阳【yáng】能聚光板【bǎn】是【shì】一种【zhǒng】结构相对简单的大面【miàn】积太阳能捕获装置，由【yóu】发光团通过涂覆或【huò】镶【xiāng】嵌于透【tòu】明【míng】基底构成。发光团在吸收射到板上【shàng】的太阳光子后【hòu】发出光子【zǐ】，由于基【jī】底和【hé】空气折射率的【de】差别【bié】，约75%的光子【zǐ】会产生全【quán】反射模式【shì】，进而被波导到板的边缘，用于激【jī】发贴在边缘处的太阳能电池。如果【guǒ】聚【jù】光效率足够高【gāo】，一【yī】块荧光型太阳【yáng】能聚光板【bǎn】加【jiā】上边缘处的少量【liàng】太阳能电池，可【kě】以在【zài】功能上等同于一整【zhěng】块大面【miàn】积的太【tài】阳能电【diàn】池，将大大降低光伏产能【néng】的成本。而传统荧光型太【tài】阳能聚【jù】光板受限【xiàn】于较低的【de】发光团荧光效率，以及自吸收损失，导致器【qì】件内部光学效率一般小于60%。
量【liàng】子裁剪是一【yī】种新奇【qí】的光学现象，基于【yú】该效应的材料【liào】可吸收一【yī】个高能光【guāng】子，同时释放两个低能光子【zǐ】，满足【zú】能量守【shǒu】恒的基本【běn】物【wù】理规律。该研究团【tuán】队创造性地提【tí】出【chū】基于量子裁剪效【xiào】应的荧光【guāng】型【xíng】太阳能聚光板，在理论上可实现荧光量子效率的倍增，并完全抑【yì】制自吸收损失。因此，太阳【yáng】能【néng】聚光【guāng】板的【de】内部光学【xué】效率可重新【xīn】定【dìng】义一个新的理论极限——为150%。
基于此【cǐ】概念【niàn】，研究【jiū】团队【duì】合【hé】成了一种表现出典型量子剪裁特征的稀土【tǔ】金属镱掺杂纳米晶材料，并【bìng】采用此类纳米晶制备出原型的【de】量子裁剪荧光型太阳能聚【jù】光板，实现了约120%的器件内部【bù】光学效率。该研究首次【cì】提出了“量子裁剪太【tài】阳能聚光板”概念，在降低光伏成本、实【shí】现【xiàn】智【zhì】能建【jiàn】筑【zhù】物【wù】领域，具有广阔应【yīng】用前【qián】景。
