以熱量形式損失的能量是提高太陽(yáng)能電池效率的基本挑戰(zhàn)之一，而且基本上是不可避免的。在設(shè)備中產(chǎn)生的熱量限制了將光轉(zhuǎn)化為電的過(guò)程，也導(dǎo)致了設(shè)備的退化，對(duì)性能和壽命都有負(fù)面影響。

熱離子技術(shù)（TI）是一種替代方法，利用太陽(yáng)的熱量來(lái)發(fā)電，而不是像光伏技術(shù)中那樣利用光。熱離子技術(shù)已經(jīng)被科學(xué)家們了解了很久，但還沒(méi)有證明自己像光伏發(fā)電那樣實(shí)用。然而，最近科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始探索太陽(yáng)能光伏電池材料中的TI效應(yīng)，以及將兩者結(jié)合起來(lái)以提高效率和減少熱對(duì)設(shè)備的負(fù)面影響的可能性--這種方法被稱為光子增強(qiáng)熱離子發(fā)射（PETE）。

《自然通訊》上發(fā)表的一篇新論文評(píng)估了這種方法的潛力：用于下一代太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體熱離子技術(shù)：光子增強(qiáng)或純熱離子。由加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究指出，研究小組成員稱該研究簡(jiǎn)化了該領(lǐng)域以前的某些方面，以關(guān)注其他方面--這種方法"無(wú)法對(duì)這些光熱現(xiàn)象和基于它們的設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)實(shí)的分析"。

早期階段

該小組的結(jié)論是，盡管僅PETE和熱離子技術(shù)都是解決光伏熱限制的有希望的途徑，但在它能做出任何有意義的貢獻(xiàn)之前，還有一系列的挑戰(zhàn)需要克服。這些挑戰(zhàn)包括確保構(gòu)成太陽(yáng)能光伏電池的各種材料的溫度穩(wěn)定性，增加熱激發(fā)電子被發(fā)射和收集的可能性，最大限度地減少重組，以及更多。該小組指出："最終的挑戰(zhàn)是將所有需要的特性結(jié)合到一個(gè)單一的材料或異質(zhì)結(jié)構(gòu)中。"

該小組試圖提高對(duì)TI/PETE的理解，并希望促進(jìn)對(duì)該方法的進(jìn)一步興趣?？偟膩?lái)說(shuō)，半導(dǎo)體熱離子學(xué)的概念仍然處于早期階段，在實(shí)驗(yàn)方面還有很多需要調(diào)查的地方，許多挑戰(zhàn)已經(jīng)被確認(rèn)。研究人員解釋道，我們指出了這些問(wèn)題以及對(duì)基本和實(shí)際挑戰(zhàn)的可能解決方案，以便提供一個(gè)更廣泛的視角，以及激勵(lì)對(duì)半導(dǎo)體熱離子學(xué)的進(jìn)一步研究。