光能捕获型量子光电池预告太阳能新时代的来临

透过量子物理学和生物学领域的结合，受到光合作用的启发，研究人员开发出更有效的太阳能电池。

由于目前的太阳能电池浪费大约80%的能量吸收，来看未来的创新方法能对整体干净能源的追求提供什么，会是很有趣的事。

量子物理学符合光合作用

藉由自然建立模型，科学再一次达到技术的一个里程碑。研究人员藉由研究植物的光合作用，设计出一种新型的高效率光电池。

加州大学河滨分校（University of California， Riverside）的物理学与天文学助理教授Nathan Gabor主持一项研究，这项研究是受到一个提到为什么植物是绿色的简单问题所激励。这项研究最终导致一项探索，来模仿植物有效收集来自太阳能的能力，无论阳光是如何的不稳定。

利用物理学的背景来解决生物学的问题，Gabor和他的团队设计出一种量子热引擎光电池（quantum heat engine photocell），能够调节能量转变，而不需要外部控制。它靠自己来做，就像植物所做得一样。他们的研究发表在纳米通信（Nano Letters）期刊。

根据美国物理学学会（American Physical Society），量子热引擎（quantum heat engine，QHE）主要用于冰箱，而且是热机器（thermal machine），它的运作物质是量子物体。这个团队能够应用这个引擎来调节电池的能量流。

在过程中，研究小组发现，在调节能量吸收方面，吸收绿光并不能产生任何帮助，这可以解释为什么绿色植物在自然界中被广泛地看到。

太阳能电池做得更好

目前太阳能电池的主要问题是大约80%的太阳能量被浪费掉，这是因为太阳能电池受到能力限制，无法快速调节阳光的瞬间波动。这个要求现有的太阳能电池来处理太阳能波动的过程，涉及到一个电压转换器和反馈控制器的系统，造成它们很难跟得上能量波动，结果造成浪费到的能源。

随着世界移向干净能源，大量研究正致力于找到最简单、最有效的能源，对环境影响最小。阳光是最丰富的来源之一，有效的收集能量将彻底改变如何满足我们的能源需求。