常规单结太阳能电池转换效率的理论极限约为30%，并且大部分入射太阳能没有被太阳能电池吸收而渗透，或者光子的多余能量转化为热能而没有被利用。当太阳能电池的转换效率超过50%时，发电成本将大幅下降，从而有可能实现日本2030年7日元/kWh的发电成本目标。

　这次，研究小组开发了一种新的太阳能电池结构，利用两个能量光子穿透太阳能电池，并利用由不同带隙的半导体制成的异质界面产生光电流。这证明了理论预测的最大转换效率为 2%，并且还成功地通过实验证明了两个光子的上转换（能量提升），这是该太阳能电池的独特机制。所展示的损耗抑制效果是之前使用中间频带的方法的 63 倍以上。

　未来，通过使用最佳材料进行太阳能电池结构的设计，并进行与转换效率相关的性能评估，预计将其作为可降低发电成本的新型超高效率太阳能电池应用。

纸张信息：【自然通讯】两步光子上转换太阳能电池