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Kylie Catchpole在1995年完成她的物理学本科学历后，决定进入一个停滞不前的领域：太阳能电池。她回忆说：‘当时我很明白，这或许不是那么容易的’。但是如今她赢得了这场赌博。2006年，已经成为博士后的Catchpole获得了一项重大的发现，这推开了制造光电转换率更高的薄膜太阳能电池的大门。这个进步或许可以让太阳能在和化石燃料的竞争中更具优势 。

薄膜太阳能电池一般用非晶硅或者碲化镉制造，这比制造常规的由硅晶片制造的太阳能电池更加便宜。当然薄膜太阳能电池一般也更加低效，因为一旦一个电池的厚度被做到比射入的光线的波长还短的时候，光线就更难被吸收和转换。在仅仅几个微米的尺寸下，薄膜电池只能微弱的吸收一些近红外的频谱。结果就是薄膜电池的光电转化率只有8%到12%，而一般的晶体硅的转换率能达到14%到19%。因此，要产生更多的电能就需要制造更大的设备，这就大大限制了太阳能技术的应用范围。

当金属表面的电子被入射的光线刺激后，会发出一种波：等离子体振子（Plasmons）。在常规硅太阳能电池的制造中，很多人都尝试避免等离子体振子效应，从而保证电池更加高效，但是却没有人在薄膜电池上实验过这个效应。 Catchpole发现她敷在一块薄膜太阳能电池表面的银中的纳米粒子，并不会像镜子一样完全反射照射到其表面的光线。形成在粒子表面的等离子体振子将使光子偏斜，这样这些光子会在薄膜电池内部来回反射，以便于长波长的吸收。

Catchpole测试设备比普通的薄膜太阳能电池高效30%左右。如果Catchpole能把她的纳米粒子技术和大规模制造薄膜电池结合起来，很可能会加速太阳能取代传统化石燃料能源的步伐。薄膜太阳能电池不仅能获得更多的市场份额（目前在美国的市场份额为30%），同时也会加速整个光伏产业的发展。

毫无疑问，在薄膜太阳能电池制造上，碲化镉将慢慢取代硅。但是碲是稀有元素，专家们担心它的供给可能无法满足需求。而在这方面，硅则更有优势。

目前已经有多家公司接触了Catchpole，但是Catchpole表示在商业化这项技术之前，她希望能更加完善它。同时，位于墨尔本的斯文本科技大学（Swinburne University of Technology）研究人员们也正和业界大佬Suntech能源公司开发他们的薄膜太阳能电池制造技术，据称他们的技术将在四年内商业化。

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Watch Catchpole explain how the technology works.

研究人员：

Kylie Catchpole
(Australian National University) Making cheap solar cells more efficient

OTHERS WORKING ON LIGHT-TRAPPING PHOTOVOLTAICS
Harry Atwater, Caltech
Martin Green, University of New South Wales, Australia
Albert Polman, FOM-­Institute for Atomic and Molecular Physics, Amsterdam

桑迪亚国家实验室的科学家们一直在寻找一种能用很廉价的方式制造大量氢的方法，不过最近他们却意识到他们的技术可以将CO2也转换成燃料。他们的新的研究成果就是一个叫做“Sunshine to Petrol”的装置，这个机器会将CO2转换成CO（一氧化碳），整个过程只需要消耗太阳能。

这个装置分为冷、热两个部分。在热区温度高达2700摄氏度，如此的高温下，氧化铁中的氧元素被分离了出来。被分离出来的氧气之后被送到冷却室，和冷却室中的CO2发生反应，并产生CO。

同样的方法，也可以在冷却室中再填充一些水。这样，CO和氢气就能产生诸如乙醇等燃料。

不过研究人们表示，这个方法目前的转换效率还不是很高，他们将进一步的研究如何提高转换效率，在尽短的时间内将该方法产业化。

目前来看，这个将太阳能转换成环保燃料的方法还是比较有吸引力的。首先，制造燃料的原料都很廉价，CO2和水都是很容易获得的，并且消耗一部分CO2也许有利于控制温室效应。其次，转换过程很环保，整个过程只需要太阳能就行了。最后，制造出来的燃料也是很环保的气体。

不过什么时候才能抛开靠燃烧燃料获取能量？而直接将太阳能高校的转换成可利用的能量呢？

国际太阳能沙龙刚刚结束了今年的比赛，比赛中出现了很多的优秀作品。不过今天要给大家介绍的太阳能房屋，是我个人觉得最棒的。

在太阳能房屋比赛中，来自全球的参赛小组都要靠自己搭建一个完全由太阳能供应能源（电、热）的房屋，并且房屋面积要不小于800平方英尺（约74.3平方米）。下图中的太阳能房屋就是康奈尔大学（Cornell University）的参赛小组的参赛作品。出了太阳能供电外，屋内的家电还有自动关闭的功能，这样来更有效的使用太阳能发出的电。据该小组介绍，目前该房屋如果是一个人住，并且用电量不多（不知道是什么标准），是完全足够的。

希望很快能有更好的解决方案，能让每个家庭都用上太阳能供电。一旦太阳能建筑成熟到可以商用了，不知道会不会有很多同学去做这方面的创业呢？也就是搞太阳能房产。

该小组详细的房屋配置（包括屋内外使用家电、太阳能设备的产品信息等），可以在这里看到。有兴趣并且有闲空的朋友，可以参考着自己搭建一个玩玩呢！

你可以点击这里查看详细的比赛结果。