美国里哈伊大学的科学家开发了一种材料，该材料在提高太阳能电池板效率方面显示出巨大的潜力。使用这种材料作为活性层的原型太阳能电池板显示出平均光伏吸收效率为80%，光生载流子生成率高，外量子效率（EQE）高达创纪录的190%。

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外量子效率（EQE）是衡量太阳能电池板效率的指标，其效率超出了硅材料的肖克利-奎塞尔理论极限，并将光伏量子材料领域提升到了一个新的水平。

该材料具有如此高的性能系数（COP）是由于存在特殊的“中间传导区”。材料电子结构内的这些特定能级非常适合转换太阳能。

中带能级位于最佳能带隙（材料有效吸收太阳光并产生电荷载流子的能量范围）内，大约为 0.78 和 1.26 电子伏特。

此外，该材料在电磁波谱的红外和可见光区域表现出特别高的光吸收率。

为了创造这种新材料，研究人员使用了“范德华间隙”，即二维材料层之间原子级的小间隙。这些空间可以容纳分子或离子，材料科学家经常使用它们来引入（“插入”）其他元素以改变材料的特性。

为了开发新材料，科学家们将一价铜原子嵌入由硒化锗（GeSe）和硫化锡（SnS）组成的二维材料层之间。

Ekuma 是计算凝聚态物理学专家，在该系统的计算机模拟显示出理论前景后，开发了该原型作为概念验证。

虽然将新材料集成到现有的太阳能系统中需要进一步的研究和开发，但 Ekuma 指出，用于制造这些材料的实验方法已经处于高水平。科学家们最终掌握了一种将原子、离子和分子精确嵌入材料中的方法。