最有前途的新興太陽能電池技術之一的效率得到了大幅提升。韓國UNIST 的工程師製造出了量子點太陽能電池，效率達到了世界紀錄的18.1%。量子點本質上只是微小的圓形半導體晶體，其吸收和發射光的效率令人驚嘆。透過改變量子點的大小，可以設定與之相互作用的光的顏色，這使得量子點在顯示技術或感測器中大有用武之地。

不過，它們最終可能在太陽能電池中發揮最大作用。大多數商用太陽能電池都是用大塊材料作為光收集層，這意味著整個表面吸收相同的波長。但量子點可以有多種尺寸，分別聚焦於光譜的不同部分，從而提高潛在效率。另外，量子點的成本低廉，易於製造，甚至可以製成噴霧溶液。

在這項新研究中，蔚山科學技術院（UNIST）的研究人員對配方進行了一些調整，以改進技術。用有機材料製成的量子點太陽能電池理論效率最高，但不幸的是，它們有缺陷，在陽光和天氣條件下穩定性較差，這對於設計成全天暴露在陽光下的設備來說並不理想。為了解決這個問題，這些太陽能電池通常用無機材料代替，但這也限制了它們的效率。

UNIST 團隊以有機過氧化物製成量子點，並開發出一種將量子點錨定在基底上的新方法，從而使量子點能夠更緊密地靠在一起。這將效率從2020 年的16.6% 提高到了創紀錄的18.1%。美國國家再生能源實驗室（NREL）對此紀錄給予了獨立認可。

更棒的是，新型太陽能電池的穩定性要好得多。在正常條件下，它們可以保持1200 小時的滿血運行，而在80 °C （176 °F）的高溫條件下，它們可以保持300 小時的效率。存放兩年後，它們的性能也同樣出色。

量子點太陽能電池要趕上日常使用的矽太陽能電池還有很長的路要走，針對後者的研發已經領先了半個世紀，並且正在迅速接近其理論最高效率。同時，量子點從2010 年左右才真正進入實驗室，當時的效率還不到4%。在提高效率的同時，廉價和簡單的製造流程有助於擴大技術規模，並製造出更廣泛的光伏表面。

這項研究發表在《自然-能源》雜誌。