太阳能技术日新月异，除了砷化镓等化合物半导体制成的第二代太阳能，现在还导入有机聚合物、纳米与量子技术的新时代太阳能。而澳洲科学家就以新型纳米技术，研制出灵活可挠、能装在穿戴式设备的量子点太阳能电池，其转换效率更创新高达到16.5%。
所谓的“量子点”（quantum dots），指的是能传递电子的人工纳米粒子，依据不同的材料、形状尺寸、结构，吸收阳光后会发射出不同的光，也就是说科学家可借由调整材料尺寸，来改变其光、电、磁性质，甚至是材料能隙。
因此量子点技术应用广泛，催化、电子、光子学、传感、信息存储、医疗与图像等领域都可见到，最为知名的可能是QLED显示器或是生医检测。
阳光包含了各种不同波长的光线，而太阳能板就是吸收波长1,000纳米以下的近红外光、可见光及紫外光，当光子的能量大于半导体的能隙，半导体也只会吸收相对能隙的能量并产生电子电洞对，其余能量换转换成热能。
科学家可通过调整纳米粒子的尺寸，进而改变能隙大小，让太阳能板能吸收更多的光子，只是这是一项具有挑战的研究，澳洲昆士兰大学（University of Queensland）团队指出，过去由于量子点表面粗糙、也不太稳定，造成量子点太阳能电池转换效率相当低，最高效率仅13.5%。
昆士兰大学团队则声称已解决上述问题，通过全新的表面工程法（surface engineering method），控制量子点表面的功能化学物质，达到稳定量子点并维持电子路径，新型量子点太阳能电池的转换效率也创新记录达16.5%，比过去记录高出近25%。
化学工程教授Lianzhou Wang表示，传统的太阳能板较硬，无具备可挠特性，晶体硅太阳能制程也较贵，而团队研发的新型量子点太阳能电池拥有灵活与可印刷特性，也可以室内发电，应用范围相当广泛，可以当作汽车、飞机、建筑、穿戴式设备的“皮肤”，并为它们供电。
（Source：视频截屏）
目前太阳能主流技术为晶体硅电池，是由硅料、硅芯片、电池片、模块等厂商串起的庞大产业链，需要不少高昂设备、酸性环境撑起，Wang表示，团队已经研发出量子点油墨，让太阳能电池可以像印刷报纸一样，利用卷轴式（Roll-to-Roll）制程达到大规模商业化。
传统晶体硅太阳能电池为湛蓝色，而昆士兰大学新研发的量子点太阳能则是半透明的橙红夕色，Wang指出，新型量子点太阳能电池也可以化身太阳能窗户，转换光线发电之余，也可以让其他光线通过照亮室内，且除了用在太阳能领域，人们也可以用新型量子点油墨进行水分解制氢，有助另一个无污染能源发展。
目前研究已发布在《Journal Nature Energy》。
（首图来源：昆士兰大学）