热光伏器件转换效率突破40%，什么是热光伏，这是怎么做到的？

最近，美国科学家首次将热光伏期间的转换效率提高到40%。他们的结果发表在国际顶级期刊《Nature》上。

什么是热光伏器件？

热光伏器件由两个部分组成：发光体，和光伏组件。

发光体的作用是收集外部能量（主要是热能，也可以是光能或者其他能量），并将之转换为光能。所以，热光伏器件和普通光伏器件的第一个主要区别在于，普通光伏器件（也就是我们常说的太阳能电池）只能将光能转换为电能，而热光伏器件主要是将热能转化为电能。

热光伏器件中的作用是将发光体发射的光能转化为电能。在结构上，它和普通光伏器件相似，但会根据具体的需求选用不同的半导体材料。

热光伏器件下面通常还会有一个高反射率的反射层，将光伏组件中没有被利用的、能量小于其带隙的光子反射回发光体。这是热光伏器件和普通光伏器件的第二个不同点。普通光伏器件没法利用能量小于带隙的光子，但在热光伏器件中，这些光子会被反射回发光体，由发光体吸收，重新转化为光能，从而提高能量的利用。

新记录是如何诞生的？

美国科学家最近在文章中表示，他们构建的热光伏器件，其能量转换效率（将热能转换为电能的效率）首次超过40%。在论文中，他们解释了如何实现高转换效率的秘诀，主要有三个方面：（1）使用带隙较大的半导体；（2）提高反射层的反射率；以及（3）构建性能更好的多结结构。

在他们的工作中，研究人员使用了多种III-V族半导体构建了双pn结结构，从而帮助他们获得了破纪录的能量转换效率。

也许在将来不久，我们会利用热光伏技术建设更可持续的电网。