如何制造更持久、更高效的自冷式太陽能電池？答案是添加一層薄薄的玻璃表層。太陽能電池將太陽輻射轉(zhuǎn)換為電能，而這一過程中會有大量的能量損失。其中，太陽能電池過熱會造成驚人的能量消耗。在限制電池光電轉(zhuǎn)換效率的同時，過熱還會降低電池的壽命。 

斯坦福大學(xué)的研究人員將嵌有微小圓錐狀和金字塔狀結(jié)構(gòu)的一層薄薄的石英玻璃覆蓋在硅質(zhì)太陽能電池的表面。他們發(fā)現(xiàn)這能夠大幅降低電池的工作溫度，從而減弱“過熱”效應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，這層崎嶇不平的石英玻璃可以反射多余的熱輻射。通過消除過量紅外輻射，太陽能電池能夠維持在一個合適的溫度，提高光電轉(zhuǎn)換效率。如果溫度升高，開路電壓將急劇下降，這會降低光伏性能。雖然此時電流會略微上升，但和降低的效率相比仍然不足為道。

研究表明，單一硅太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率的上限為33.7%。攝氏溫度每上升一度，太陽能電池的效率會下降0.5%。電池的能量效率隨著溫度的升高而降低，這在不同類型的太陽能電池中是相似的。目前，一些冷卻電池的主動方法，比如通風(fēng)裝置或者使用液體冷卻劑，存在成本大于收益的問題，仍然無法解決過熱的能量損失問題。該項研究結(jié)果可能有助于開發(fā)出效益更高的太陽能電池。

更高效的太陽能電池可能是未來代替化石燃料的有力競爭者之一。這種崎嶇玻璃表層的工作原理利用了太陽輻射里不同波長的光。在光譜內(nèi)，可見光攜帶更多能量，而紅外光則攜帶更多熱量。研究人員經(jīng)過計算表明，石英玻璃表層在反射紅外光的同時，不會影響電池對可見光的吸收。他們將含有微型硅金字塔的玻璃表層與太陽能電池組合起來，或者將兩者直接集成，從而冷卻太陽能電池。適宜的工作溫度可以顯著增加電池的壽命，這也從另一個方面降低了成本。

但科學(xué)界對此有不同的聲音，認(rèn)為這項研究雖然有著扎實的理論基礎(chǔ)，但實踐起來或許沒那么容易。不過，研究人員已經(jīng)開始研究該成果的實際應(yīng)用。他們“通過精確的數(shù)值方法驗證了該設(shè)計，并且正在努力通過實驗證明他們的原型的可行性。