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最近几周，有史以来最强大的一些太阳耀斑以所谓的日冕物质抛射的形式，将带电气体射向地球。但即使没有如此令人印象深刻的景象，太阳也为我们的星球提供了丰富的能量。不幸的是，大规模生产太阳能电池以利用太阳能量的努力停滞不前，实验室效率约为 30%，商业电池效率低于 20%。然而，一篇即将发表在《物理评论快报》杂志上的论文中描述的一种新型晶体可能会改变这种情况。科学家报告称，这种半导体材料可能成为效率接近 50% 的太阳能电池的基础。
在标准光伏电池中，当材料内部的电子被敲击出来时，太阳光被转化为电能。为了实现这一点，入射光必须具有特定的能量，称为带隙。能量较低的入射光不会被吸收，而高于带隙的更高能量辐射部分将被损失。为了缓解这个问题，劳伦斯伯克利国家实验室的于金 (Kin Yu) 及其同事研究了一种新型半导体材料的特性，该材料包含锌、锰和碲的合金。
研究人员在晶体中添加了氧杂质，这导致晶体具有三个带隙，而不是通常的一个带隙。他们写道：“这三个吸收边跨越了太阳光谱的大部分，因此这些合金是为高效率光伏器件设想的多带半导体的良好候选材料。” 科学家们进一步推测，通过改变原子比例或用镁代替锰，效率可以提高到 56% 之多。