解答专家
保罗·阿利维萨托斯（A. Paul Alivisatos）
美国劳伦斯伯克利国家实验室副主任兼太阳神太阳能研究项目负责人
当太阳光照射到太阳能电池板上时，阳光的能量使太阳能电池中的电子释放出来，产生电流。我们能够利用这些电流来为袖珍计算器、住宅，乃至火星上的科学站提供电力。
在传统的结晶硅太阳能电池中，硅晶中的原子可以通过一些共享电子键合在一起。当光线被吸收时，这些共价键中的一些电子被激活，跃迁到更高的能级。
与键合时相比，这些电子能够更为自由地围绕硅晶运动，就像电流那样。
我们不妨试着想象一下，如果你房间墙壁上有一个壁架，向壁架上抛一个球，就类似于激活一个电子跃迁到一个更高的能级。一个光子，即一份不可分割的光能，进入硅晶并碰撞电子，使电子跃上壁架（跃迁到更高的能级），并一直呆在那里，直到我们通过用电来收集这种能量。
科研人员正在不断寻找新方法，并对现有方法进行改进，来提升光电转换效率。结晶硅太阳能电池的能效约为22％～23％，这意味着这些电池将照射到它们上面22％～23％的光能转换成了电能。普通大众支付得起的那种铺设在屋顶上的太阳能电池能效要更低一些，通常在15％～18％之间。能效最好的太阳能电池，例如卫星上使用的太阳能电池，能效接近50％。
光电转换率是一个重要的测量参数，但我们也关心太阳能电池的制造成本及生产规模。就我看来，硅晶技术无法扩大到理想状态，达到市场化大量销售的规模。这是因为原材料和生产过程的成本很高。如果科研人员研发出一种能够更好扩大生产规模的技术，哪怕是一种比结晶硅能量转换效率低的技术，我们也能制造出数百万英亩（1英亩约等于4,046.86平方米）的材料来产生大量的能量。许多公司和大学正在用塑料、纳米颗粒等各种材料进行试验，以实现这一目标。
◎译者：詹浩
