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量子點發(fā)光太陽能聚光器還具有節(jié)能作用，其過濾效果能降低室內(nèi)溫度，這也意味著可以減少空調(diào)的運轉(zhuǎn)時間。


這項新技術(shù)在去年4月還僅停留在“紙上談兵”。當時，這個合作研究團隊在理論上得出結(jié)論：由于發(fā)光太陽能聚光器是基于有毒的重金屬鎘制成，只能夠吸收一小部分的太陽能，設(shè)備捕光的效率并不高，還會使設(shè)備留有深黃色或紅色痕跡，因此，該復(fù)合量子點設(shè)備目前并不適合在對審美有要求的現(xiàn)實場景之中。

“為了讓這個技術(shù)盡快從實驗室走出來，我們必須得盡快研發(fā)出能捕獲整個太陽光譜且無毒的聚光器。”比可卡大學(xué)材料科學(xué)系物理學(xué)教授弗朗西斯科說。

研究人員嘗試用其他方法來解決著色的問題。新的設(shè)備使用了一個復(fù)雜的組合物，簡稱為CISeS，包括了銅（Cu）、銦（In）、硒（Se）和硫（S）等元素。“這些粒子不含任何有毒的金屬。”克里莫夫解釋說，“CISeS的量子點提供了統(tǒng)一的太陽光譜覆蓋面，增加了具有中性色調(diào)的窗戶，顏色也沒有任何失真感。”此外，他還強調(diào)，新的裝置發(fā)射的近紅外光肉眼不可見，非常適合最常見晶硅太陽能電池。

在制造過程中，需要把量子點封裝在一個高光學(xué)品質(zhì)的透明聚合物基體內(nèi)。研究人員使用了一個交叉結(jié)合的聚十二基異丁烯酸鹽，其屬于丙烯酸酯類聚合物，它的長側(cè)鏈可防止量子點的凝聚，并為其提供“友好”的環(huán)境，保持量子點光散發(fā)的高效特性。

在保證與真正窗戶尺寸兼容高光電效率的同時，“審美因素對于一項新興技術(shù)的期望也是至關(guān)重要的。”弗朗西斯科說。

成本則是另外一個需要解決的問題。“目前采用的材料來制造量子點比之前的材料便宜很多，在使用低成本、低風(fēng)險的量子點組成混合物CISeS，克服了對這種技術(shù)商業(yè)化的又一障礙。”曾在洛斯阿拉莫斯國家實驗室工作的博士后、目前量子點領(lǐng)域的企業(yè)家（UbiQD創(chuàng)始人和總裁）亨特·麥克丹尼爾補充說道。