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文明的發展伴隨著能源需求的提升，過去能源從生物質能逐漸發展到化石能源從根本上滿足了當時人們對能源的基本需要，從而促進了工業、農業、科學的發展。與此同時為了更好的滿足能源存儲、能源輸送、能源利用的需求，化石能源也在原本基礎上衍生出了不同的形態直接改變了我們的生活。

但與此同時，化石燃料對環境并不友好，并且，隨著時間的推移，可供人類利用的化石燃料會越來越少。因此，在可持續發展的大背景下，傳統化石燃料自然而然的陷入了能源發展與環保建設的矛盾之中。而依據能源發展依據從高碳能源向低碳、無碳能源演變的基本原則，可再生能源成為了一個重要的突破口。

在眾多可再生能源中，太陽能被寄予厚望。太陽能本身屬于熱輻射能，在我們生活中普遍存在，而我們熟悉的太陽能熱水器便是對其的一種有效應用。但這種應用其實是存在局限性的，因為絕大多數時候我們對于能源的需求不在于“熱”，這時候就需要一個能源載體——電能。

事實上，即便是在化石燃料被廣泛應用的今天，除了交通業之外，大部分居民是很少直接接觸化石燃料，而能源在我們生活中的主要形式也是電能，給我們生活帶來便利的設備，絕大多數也屬于電器。因此，想要進一步發展太陽能，就需要建立起太陽能與電能之間的聯系。而這層聯系便是光伏發電。

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，因此，其發電效率與半導體材料產業的發展有著密切聯系。得益于近年來技術的發展，如今光伏技術已經趨于成熟，許多國家也開始大力建設光伏發電廠。但與此同時，光伏依舊存在許多問題需要解決，例如發電效率。

光伏發電本身是一個很理想化的技術，因為陽光在生活中普遍存在，但事實上，受限于環境因素，并不是隨時隨地都能采集到足夠的光，光伏設備對于光的利用效率也有限。例如在濃霧天氣，波長較長的紅光因為穿透能力強，更容易被接收到。這也就導致了，許多時候，太陽能電池板只能捕獲低能量光，想要提升發電量，只能增加電池板的面積。

不過就在最近，一項新的技術或將解決這一問題。美國得克薩斯大學奧斯汀分校研究人員領銜的團隊創造了一種能將低能量光轉化為高能量光的新型材料。據悉，該材料由超小硅納米粒子和有機分子組成，能有效地在其有機和無機成分之間移動電子。這一特性使其可以吸收穿透力更強的長波長光子，并將其轉化為短波長藍色或紫外線光子。如果將其用于太陽能電池，便可以有效的提升電池的光電轉化效率，理想的情況下，同樣的發電量下能夠縮小電池板近3成的體積。

此外，這一材料同樣可以用于醫學成像設備或者夜視鏡等監測設備上，對于涉及到光學技術的儀器有著非比尋常的意義。

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