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光伏電池是未來(lái)清潔能源的一個(gè)選擇，但是能源轉(zhuǎn)換率低下是一直困擾我們的問(wèn)題，那么我們?nèi)绾稳ソ鉀Q呢?加州大學(xué)河濱分校的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)植物的光合作用中的奧秘也許是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵所在。

加州大學(xué)河濱分校的助理教授將光合作用和物理學(xué)進(jìn)行結(jié)合，得出的結(jié)果證明，可以使太陽(yáng)能電池效率更高。研究結(jié)果最近發(fā)表在“Nano Letter”雜志上。

Nathan Gabor 曾專注于研究凝聚態(tài)物理學(xué)，很快就對(duì)光合作用產(chǎn)生了濃厚的興趣。在過(guò)去的六年里，他開(kāi)始重新思考太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換問(wèn)題：我們能不能把太陽(yáng)能電池的材料換成可以更有效吸收太陽(yáng)輻射的材料呢?Gabor說(shuō)：“植物們通過(guò)不斷進(jìn)化已經(jīng)可以達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，但是目前可用的太陽(yáng)能電池最高只有20%的轉(zhuǎn)換效率，而且不能控制太陽(yáng)能的突然變化。”這極大地浪費(fèi)了太陽(yáng)的能量而且妨礙了太陽(yáng)能電池作為能源的普及。

Gabor 和其他教授設(shè)計(jì)了一款新型的“量子熱發(fā)電光伏電池”，解決了能量轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，這款光電池可以控制太陽(yáng)能電池中的能量流動(dòng)。這個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)合了熱發(fā)電機(jī)和光伏電池，可以吸收太陽(yáng)輻射的光子，并將其轉(zhuǎn)換為電能。

令人驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)這款電池可以在不需要主動(dòng)反饋或自適應(yīng)控制機(jī)制的情況下對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換，目前用于屋頂和太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)的常規(guī)光伏技術(shù)當(dāng)中，太陽(yáng)能功率的變動(dòng)必須要依靠變壓器和反饋控制器進(jìn)行控制，但是這大大降低了太陽(yáng)能發(fā)電的整體效率。

研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款最簡(jiǎn)單的光伏電池，可以將太陽(yáng)輻射中的能量與平均功率要求進(jìn)行匹配，并可以對(duì)能量波動(dòng)進(jìn)行控制，以避免多余能量累積。