看到了可以选择性吸收紫外光和近红外光的两种光伏器件，估计不少读者都会想到如果能把这二者结合起来，是否可以进一步提高光电转换效率呢？Richard Lunt教授预测，未来结合吸收紫外光的钙钛矿与吸收近红外光的有机材料，全透明的光伏器件的光电转换效率有望达到20%。[3-4]
Richard Lunt教授和他的透明光伏材料。图片来源：Michigan State University [4]
除了这两种光伏器件，还有研究者开发了基于“太阳能荧光聚光器（luminescent solar concentrator，LSC）”的透明太阳能智能窗。在这些窗户中，量子点可以吸收紫外及近红外光，并以常规太阳能电池可以捕获的波长重新发射光。重新发射的光被聚集并从侧面射出，而常规太阳能电池可以嵌入窗户四周的框架内，吸收这些光而发电。由于量子点价格便宜，而且只需要少量的电池材料捕获重新发射的光，这类透明太阳能智能窗的特点是非常实惠。洛斯阿拉莫斯国家实验室的Victor Klimov和他的中国合作者们在今年年初在Nature Photonics报道了这个领域的一项突破。[5] 他们制备的基于量子点的叠层式太阳能荧光聚光器，面积可超过230平方厘米，光电转换效率最高可达3.1%。
基于量子点的叠层式太阳能荧光聚光器原理及实物图。图片来源：Nat. Photon. [5]
不过，完全抛弃半透明的太阳能智能窗可能还为时尚早。美国能源部（DOE）不久前还向一家加州的公司提供了250万美元，资助完善他们基于有机太阳能电池的半透明智能窗。这家公司的半透明太阳能智能窗目前已经实现了7%的光电转换效率，尽管比玻璃看起来要暗一些，但由于它吸收的是整个光谱而不是某几个特定波段的光线，所以不会像以前的半透明窗户那样偏红或偏棕色，外观改善很多。[3]
家里正在装修的读者可能会问在哪里能买到这种节能的智能窗，很遗憾，虽然研究十分火热，但这些技术离上市销售都有不小的差距。两个核心问题可能是它们所面临的最大障碍：材料的毒性和使用寿命。无论是卤化物钙钛矿还是有机半导体，都无法保证像常见的玻璃窗那样安全，那样可持续使用十数年甚至数十年。此外，还有成本问题也需要重视。尽管问题不少，但相信科学家们解决问题的办法和智慧一样不少。未来的建筑，肯定不是现在这样一停电就傻眼，必然更加智能且更加低碳节能。
