英國華威大學（University of Warwick）的科學家們報導發現新型光伏效應，他們稱之為「柔性光伏」。其能夠真正使矽等普通晶體及其它材料實現一種能量轉換，這種能量轉換人們早已知曉，卻未被充分利用。技術的關鍵在於使勁用尖銳的物體戳相關材料。
目前的太陽能電池一般由矽製成，存在由p-n結構成的內置電場。p-n結是具有過量正電荷載體（空穴）的區域與具有過量負電荷載體（自由電子）的區域的交界處。光子被吸收時變成一個自由電子和一個空穴。由於p-n結的存在，自由電子和空穴分離，產生電壓。這類太陽能電池本身存在能量轉換效率極限，即肖克利·奎伊瑟效率極限（Shockley-Queisser limit），效率不能超過33.7%。
但另一種效應——體光伏效應（bulk photovoltaic effect）不存在類似極限。它只在晶體結構缺乏中心對稱性的材料中出現，英國華威大學物理學教授、項目領導人Marin Alexe解釋道。具有中心對稱性就是圍繞中心旋轉晶體的單元結構而結構不變。不具備中心對稱性的材料，例如鈦酸鋇（barium titanate），存在體光伏效應，儘管缺乏p-n結仍能產生電流，但由於其他原因不適合做太陽能電池。
Alexe教授和他的學生Ming-Min Yang、博士後研究員Dong Jik Kim共同研究是否能夠使中心對稱、適合做太陽能電池的材料展現體光伏效應，例如矽。
他們利用微觀層次的蠻力達到目的：用原子力顯微鏡的尖端搗碎了晶體。結果晶體產生嚴重應變，失去中心對稱性，「這就讓晶體產生了體光伏效應，」Alexe教授說。該效應在許多類型的晶體中都適用，他們已經試驗了鈦酸鍶（strontium titanate）、氧化鈦（titanium oxide）和矽。更出色的是「該效應沒有熱力學限制，因為它並非基於p-n結，」他說。
但它比普通太陽能電池更為有效嗎？「我們無法對效率做任何說明，」Alexe教授說。那些實驗要等他們更充分地表徵這一效應後再進行。「我們確定的是，理論上沒有什麼限制我們在一個裝置中利用兩種效應。」
Alexe教授設想用一列微型尖刺向下擠壓常規矽太陽能電池。「這是最簡單的方法，不一定是最便宜或最聰明的方法，」Alexe教授說。另一種方案是將應變誘導缺陷設計到矽中。（設計在微處理器中加速電晶體的應變類型不適用於這種效應。）「這是一個全新的研究領域，可以開放這個研究，設計這類效應，」他說。
本文作者：Samuel K. Moore
(翻譯：胡佳儀審校：張哲)
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