歐美國家近年來綠能當道，許多國家卯足全力發展再生能源，其中太陽能是頗為成熟的可再生能源之一，而近日太陽能的發展又有重大突破，科學家利用奈米粒子，轉換並吸收紅外光，大幅提升太陽能板光吸收效率。
(太陽能新里程！美國科學家利用奈米粒子，轉換並吸收紅外光，大幅提升太陽能板光吸收效率。圖/網路)
目前的太陽能技術大多以捕捉可見光為主，紅外光時常被忽略進而浪費。然而，美國勞倫斯伯克利國家實驗室近日在期刊《Nature Photonics》發表的研究中，成功利用有機染料（organic dyes）塗層吸收紅外光，並透過材料重放射（reemit）性能將光轉換成可見光譜。伯克利研究所科學家Bruce Cohen提到，該有機染料可以捕捉大量紅外光，再藉由新型染料敏化奈米技術將紅外光有效轉換成可見光，能大幅提高太陽能光吸收效率。
該團隊花了十幾年鑽研變頻奈米粒子（UCNPs），並在2012年的研究指出UCNPs上的染料能增強光轉換，但其轉換機制一直是個謎團，且染料在陽光下幾乎會立刻衰退，因此無人知曉染料如何與奈米粒子相互作用。如今團隊成功發現，UCNPs是運用奈米粒子中的鑭系金屬不尋常特性，將紅外光轉換成可見光。另外，染料對粒子中鑭系金屬的接近性，可更有效的把能量移到金屬上，將許多紅外光子轉換成可見光單一光子，且當奈米粒子中的鑭系金屬濃度從22%增加到52%時，可進一步增強光轉換。
雖然該研究材料仍然不穩定，但科學家們皆看好染料奈米粒子未來應用，分子鑄造科學家James Schuck表示，該有機染料奈米粒子可用於太陽能電池表面，讓電池捕獲更多光線。同時也可用於生物影像（biological imaging）技術，藉由將奈米粒子置入細胞，可在光學顯微學中可標記細胞組成。
(雖然研究材料不穩定，但研究團隊皆看好染料奈米粒子未來應用，未來將有機會運用於太陽能電池表面，讓電池捕獲更多光線。圖/網路)
【101傳媒／整理報導】
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