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美国国家可再生能源实验室（NREL）宣布了已证实太阳能电池上会有多激子产生（MEG：multiple exciton generation）现象的消息。在含有PbSe量子点的太阳能电池上，用从电极上取出的电子数与被吸收光子数之比定义的外量子效率为114±1％。详细内容已经请参见2011年12月16日的学术杂志《科学》上发表的论文。这对于开发“第三代”太阳能电池技术，可谓是重要的一步。

截止目前，普通太阳能电池在光电转换时，相对于1个被吸收的光子只能产生1个电子空穴对（激子）。从1个激子可获得的最大电量取决于半导体材料的带隙。因此，能量小于带隙的光子对光电转换起不到作用，而能量远远大于带隙的光子即使被半导体吸收，也只能获得与带隙相应的电量。其他能量则变成热量而丧失。这称为“Shockley-极限”，是太阳能电池转换效率难以提高的原因之一。

而MEG是指当能量为带隙2倍以上的1个光子被材料吸收时，会产生两个以上激子的现象。如果能够应用于太阳能电池，则能够实现突破原来极限的高转换效率。如果对于某种波长的光，太阳能电池的内量子效率达到100％以上，则可证明该光发生了MEG。

此次，NREL研究人员Arthur J. Nozik的研究小组，试制出了对于能量为3.44eV的紫外线，其内量子效率约为130％、外量子效率约为114％的量子点太阳能电池。由此证实了MEG可在太阳能电池中发生且能够有效利用。Nozik于1997年首次预测MEG现象能在半导体中发生，并一直在引领着MEG研究（本站报道）。论文中写道，以前也曾有研究证实太阳能电池的内量子效率超过100％，但在电子获取方面存在课题，因此外量子效率仍低。而此次的太阳能电池不仅内量子效率、外量子效率也大大超过100％，“这是表明MEG发生的决定性证据”（论文）。

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