太阳能板无法转换所有的光，像是硅晶太阳能就只能吸收近红外光、可见光及紫外光，波长较长的红外光则完全无法吸收，其余能量会转为热，而最近美国莱斯大学研究指出，透过神奇材料奈米碳管，我们可将太阳能“废热”转换成电池能吸收的窄带宽光线，进而将转换效率提高至 80% 以上。
提升太阳能转换效率并不容易，目前太阳能技术大多以转换可见光为主，红外光时常被忽略进而浪费，也因为硅晶物理特性，只能将等同于近红外光的较低能量转换成电，其余转为热，因此太阳能理论转换效率最高仅 29.3% 左右。
因此有不少科学家为了提高转换效率，不是改用其他光电材料，就是都希望能将红外光转换成太阳能板可吸收的光谱，而美国莱斯大学的方法也差不多，他们看好太阳能产生的“热”，想要利用奈米碳管将废热再利用，进而提升太阳能板性能。
简单来说，他们想捕捉太阳能板产生的热辐射：“热光子（Thermal photons）”，莱斯大学材料科学与奈米工程系教授河野淳一郎（Kono Junichiro）指出，热光子是物体散发出来的红外线，就好比如果人们用热成像来观察某物体，就会发现他们正在发光，相机就是在捕捉这些光子。
几乎所有的热辐射都是由不同频率的红外线组成，但就如同上面所说，目前的太阳能板无法转换所有的红外线，河野教授指出，通常热辐射为宽波段，团队得将光转换成较窄的波段，才能加以利用。
对此莱斯大学团队为了捕捉太阳能板产生的中波红外光，研制出晶圆般薄的奈米碳管薄膜，其中奈米碳管导电性、导热性、材料强度都比硅还要高，可承受 700 度高温，自 1991 年发现至今，它一直都是备受瞩目的神奇材料之一，能在晶体管、锂离子电池、超级电容、太阳能蒸馏等等的研究中发现它们的身影。
▲ 奈米碳管薄膜的扫描电子显微镜（SEM）图片
在该研究中，团队在有如芯片大小的奈米碳管薄膜上刻出亚微米级模槽，电机工程助理教授 Gururaj Naik 表示，奈米碳管吸收热光子后，就能加以控制，再传变成窄带宽光线。简言之，热光子可以从任何入口进来，但出口只有一个。
团队并不是直接将热能转换成电，而是将热能转换成光，最后再用来发电，Naik 表示，透过压缩并转换热能，将能提高转换效率，理论上转换效率可高达 80%。
理论转换效率高达 80% 听起来是种天方夜谭，但这也不是第一个对奈米碳管寄予重望的团队，美国太阳能公司 NovaSolix 公司希望可运用奈米碳管与整流天线（rectifying antenna）技术来打造全新的太阳能板，整流天线可以将无线电波与红外光转换成直流电，因此善加利用整流天线的特性，并结合奈米碳管技术，或许能突破极限来吸收可见光，其理论转换效率甚至可达到 90%。
而未来这两种技术是否真的能抵达如此疯狂的境界，还需要再进一步观察。
- Rice device channels heat into light
- Harnessing heat for 80% theoretical efficiency
（首图来源：莱斯大学）
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