新材料“吃进”低能光“吐出”高能光，可将太阳能电池板尺寸减小30%

　　

　　

　　

　　新型材料将有机和无机材料结合，可吸收低能量光并将其转化为高能量光。

　　

　　图片来源：得克萨斯大学奥斯汀分校

　　

　　复合材料由两个或多个组件组成，这些组件在组合时具有独特的特性。例如，碳纤维和树脂的复合材料可用作飞机机翼、赛车和许多运动产品的轻质材料。在新研究中，材料的设计方法采用了两种截然不同的物质——硅和有机分子，并将它们结合得足够牢固。无机和有机成分结合在一起创造出的混合材料，显示出与光的独特相互作用和全新特性，与这两种成分完全不同。

　　

　　这些特性有能力将长波长光子（如红光，能很好地穿透组织、雾和液体）转化为短波长蓝色或紫外线光子。这意味着该材料可用于多种新技术，例如生物成像、基于光的3D打印和帮助自动驾驶汽车穿越雾气的光传感器。

　　

　　采用低能量光并使其具有更高能量，还有助于提高太阳能电池的效率，因为其可捕获通常会穿过它们的近红外光。优化技术后，捕获低能量光将使太阳能电池板的尺寸减小30%。

　　

　　把不相干甚至不相融的材料结合起来，针对某些特性进行试验、改造，常常能产生“1+1＞2”的效果，甚至能开辟出全新的应用领域。这次，科研人员用硅纳米粒子和有机分子组合出了一种新材料，它“吃”进去的是低能量光，“放”出来的却是高能量光，让长波长光摇身一变成为短波长光，可应用于生物成像、光传感器，还可提高太阳能电池的效率，让电池板变得更加小巧。新的排列组合总是带给我们许多惊喜，也给更多领域带来新的前景。