新材料可吸收可見光中所有能量 _太陽

一般太陽能電池材料只能捕捉到可見光所有頻率中的一小部分，也只能吸收其中的一小部分能量。俄亥俄州立大學的化學家們以及他們的同事利用導電塑料與含有鉬和鈦金屬材料，制備出了一種新的雜化材料。該新材料是第一種能夠一次吸收可見光中包含的所有能量的材料。

化學家們在俄亥俄州超級計算機中心通過計算機研究了多種不同的分子構型。然后與國立臺灣大學的同事們一起，在液態溶液中合成了該材料的分子，測量了分子吸收的光線頻率以及分子中被激活的電子保持自由狀態的時間。

他們發現了一些與眾不同的地方。這些分子并沒有像其它太陽能電池材料一樣只是發出熒光，還發出了磷光。兩種發光效應都是由材料吸收和釋放能量引起的，但是磷光效應能夠持續更長時間。

更讓人感到驚奇的是，這種新材料釋放的電子處于兩種不同的能量狀態——一種是單重態，另一種是三重態。兩種狀態對太陽能電池的應用都非常有用，而且三重態所持續的時間要比單重態更久。電子在單重態下保持自由狀態的時間約為12皮秒，這與其它太陽能電池材料相比并沒有什么不同。但是電子在三重態下能夠保持的時間是單重態下的700萬倍——約為83微秒。他們將分子沉積在薄膜上，這與實際太陽能電池中的排布類似，此時三重態持續的時間更長，達到了200微秒。

相關研究工作發表在美國《國家科學院院刊》（文章標題：The remarkable influence of M2δ to thienyl π conjugation in oligothiophenes incorporating MM quadruple bonds）上。
【新材料可吸收可見光中所有能量】（來源：中國科學院上海硅酸鹽研究所）