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通过融合纳米技术和聚合物科学领域，研究人员开发出一种新型、柔性塑料太阳能电池。今天发表在《科学》杂志上的研究结果表明，可以制造出更便宜、更易于生产的替代当前高效太阳能电池的产品。
A. Paul Alivisatos 和加州大学伯克利分校以及劳伦斯伯克利国家实验室的同事们创造了这种混合太阳能电池（见图片），它由夹在两个电极之间的 200 纳米厚的半导体层组成。具体而言，该层包含半导体硒化镉棒，直径仅为 7 纳米，长度为 60 纳米，混合在称为 P3HT 的半导体塑料材料中。纳米棒是化学纯簇，由少于 100,000 个原子组成，当暴露于特定波长的光时，会产生电子（以及伴随的电子空穴）。然后，电子和空穴流过该层到达电极，产生电流。科学家报告称，对于波长为 515 纳米的光，功率转换效率为 6.9%，对于阳光，功率转换效率为 1.7%。研究合著者 Wendy U. Huynh 指出：“所有使用塑料半导体的太阳能电池的效率都停留在 2%，但我们在研究开始时就达到了这个水平。我认为我们可以做得比塑料电子产品好得多。”
太阳能电池的许多特性已经暗示了可行的改进。如果纳米棒（在原型中是一团乱麻）可以更紧密地排列并垂直于电极定向，则电子向电极的转移将更有效率。此外，在长度保持不变的情况下改变棒的直径会改变其吸收光谱，这意味着可以调整它们以吸收跨越太阳光谱的不同颜色。
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如果研究人员可以将效率提高 10 倍，那么新型电池可能会挑战现有但昂贵的高效硅基设备。首先，它们更容易制造，因为它们不需要复杂的工艺。它们也可以应用于更广泛的表面。根据合著者 Janke J. Dittmer 的说法，“它的美妙之处在于你可以将太阳能电池直接放在塑料上，塑料具有无限的柔韧性。”