日前，互聯(lián)網(wǎng)上都在熱議一個書本大小的太陽能電池通過高效率的轉(zhuǎn)換就可以為整個房子供電這一新技術(shù)。這項新的太陽能電池研究來自埃克塞特大學(xué)(UniversityofExeter)，研究人員將這一突破描述為“漏斗”效應(yīng)。

這個想法類似于將液體倒入容器，如果使用漏斗的話，效率會更高。如果你曾經(jīng)看過漏斗蛋糕制作(或者說香腸制作)，漏斗效應(yīng)看起來會更簡單。具體到將漏斗效應(yīng)運用到太陽能電池效率上的話，就是將隨機運動的電荷聚集到一個更精確的區(qū)域，在那里將被轉(zhuǎn)換成可以使用的電流。

雖然目前的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率在20%左右，但通過使用漏斗效應(yīng)的新技術(shù)來使能量轉(zhuǎn)換更有效率，可使電池的轉(zhuǎn)換效率達到60%。

問題是如何在不使用實際漏斗的情況下將電荷從一點轉(zhuǎn)移到另一點。

Exeter大學(xué)團隊從IT領(lǐng)域(電腦和人類)得到了靈感：通過電場控制電荷載體的運動。從電子電路到生物神經(jīng)細(xì)胞的突觸，電場對電荷運動的控制是由一系列的計算、存儲、傳感、信息交互以及能量收集來支撐的。

特別是，這個團隊專注于材料應(yīng)變。

應(yīng)變是用來衡量材料的原始長度與拉伸或壓縮后材料長度的比較。工程應(yīng)變能增強材料的電氣性能。

然而，傳統(tǒng)材料被拉伸到一定程度后就會被破壞。這就是二維材料的來源。正如Exeter大學(xué)團隊所描述的，像石墨烯這樣的薄型材料可以承受較高的應(yīng)變。研究小組預(yù)計應(yīng)變水平將超過25%，而傳統(tǒng)材料的應(yīng)變峰值則只有0.4%。這對太陽能電池效率的影響是顯而易見的。

至于他們使用的材料，石墨烯只是一個很好的猜測，事實上并非如此。Exeter團隊使用了一些新技術(shù)，鉿的硫化物(hafniumdisulphide)(hafnium是一種銀灰色過渡金屬)。