量子剪裁是壹種新穎的光學現象。基於該效應的材料可以吸收壹個高能光子,同時釋放兩個低能光子,滿足能量守恒的基本物理定律。研究團隊創造性地提出了壹種基於量子剪裁效應的熒光太陽能聚光器,理論上可以使熒光量子效率提高壹倍,並完全抑制自吸收損耗。因此,太陽能聚光器的內部光學效率可以重新定義壹個新的理論極限——150%。
基於這壹概念,研究團隊合成了壹種具有典型量子剪裁特性的稀土摻鐿納米晶材料,並利用這種納米晶制作了壹個原型量子剪裁熒光太陽能聚光器,實現了約1.20%的內部光學效率。本研究首次提出“量子切割太陽能聚光器”的概念,在降低光伏成本、實現智能建築領域具有廣闊的應用前景。