新華社北京7月5日電 美國研究人員設計出一種新型硅太陽能電池方案，通過改變鈍化層材料提高硅電池能量轉化效率的上限,，可從目前的約29%提升到35%,。

美國麻省理工學院日前發(fā)布公報說，新電池由該校人員和美國普林斯頓大學等機構同行設計,，利用“單線態(tài)激子裂變”原理,，加強對高能光子能量的利用。

在太陽能電池中,，光子激發(fā)材料分子釋放電子,，產生電流,。通常一個光子只能激發(fā)出一個電子，高能光子的剩余能量會以熱量的形式散失,。

此前人們發(fā)現,，在并四苯等某些有機材料里，一個分子吸收一個高能光子后,，可將部分能量轉移給另一個分子,，最終產生兩個電子，這種現象稱為“單線態(tài)激子裂變”,。理論上,，在硅電池上覆蓋一層并四苯，就能用一個高能光子獲得兩個電子,，但如何讓“單線態(tài)激子裂變”產生的兩個電子轉移到硅材料中是一個關鍵難題,。

為了保證電池效率和耐久性，硅材料必須有表面鈍化層,。并四苯中產生的電子必須穿過鈍化層,，才能到達硅材料。相對于電子轉移能力來說,，目前的鈍化層都太厚了,。

新方案的關鍵是用氮氧化鉿對硅材料進行鈍化，得到的鈍化層厚度僅0.8納米（1納米等于十億分之一米）,，可容許更多電子通過,。研究表明，并四苯每吸收一個光子,，平均有1.3個電子可穿過氮氧化鉿鈍化層,，轉移到硅材料里。

相關論文已發(fā)表在英國《自然》雜志上,。研究人員說,，新電池效率遠未達到理論極限，尚需改進,，但試驗證明了其中的關鍵步驟行之有效,。該方案沒有引入復雜的設計，而且可能使電池總體上更薄,。