来源于链接硒化铅（PbSe）纳米颗粒的廉价而高效的太阳能电池

美国德州大学代尔夫特分校化学工程系与Kavli研究所的研究人员展示的研究结果显示，电子在光的影响下可以在链接硒化铅半导体纳米颗粒的层间自由地移动。

      这项新技术对于开发廉价而高效的量子原子团太阳能电池会非常有用。研究者们在9月25日（星期天）的《Nature Nanotechnology》这一科学期刊的网站上发表了他们的研究发现。

      当前，硅晶体太阳能面板的制造费用非常昂贵。价格低廉的太阳能电池是存在的，但是它们都是低转换效率的产品。例如，有机太阳能电池最大的转换效率仅为8%。使用半导体纳米颗粒材料，即量子原子团，是一种提高廉价太阳能电池转换效率的方法。理论上，这种太阳能电池能将转换效率提高到44%。

      这种现象的原因一部分是由于雪崩效应，已由德州大学代尔夫特分校和FOM基金的研究者们在2008年进行了阐述。在当前的太阳能电池中，一个被吸收了的光子只能激发出一个电子（即产生一个电子-空穴对），然而在量子原子团太阳能电池中，一个光子能激发出若干个电子。它所激发出的电子数目越多，则太阳能电池的转换效率就越高。

      迄今为止，在光的影响下产生电子-空穴对的机理仅仅在量子原子团理论的限制下有一些阐述。为了使电子和空穴在太阳能电子中变成是能使用的，就必须确保它们是能够移动的。这是产生能够使用电极来进行收集的电流的物理机理。

      目前，来自同一研究小组的研究者们已经展示，电子-空穴对可以像自由电荷一样在纳米粒子间移动。在到达末端后它们会使用非常小的分子将纳米粒子链接在一起，所以这使得纳米粒子非常密集地群聚在一起而又保持相互间各自的独立性。纳米粒子相互之间非常近，所以任何被太阳能电池所吸收的单个光子实际上都能够使电子移动。

      关于此项研究工作更多的细节请参见Elise Talgorn等题为《Unity quantum yield of photogenerated charges and band-like transport in quantum-dot solids》的论文，该文发表于 《Nature Nanotechnology》的在线期刊， DOI: 10.1038/nnano.2011.159.