美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室与意大利米兰比可卡大学等单位研究人员组成的联合团队，在最新一期的《自然·纳米技术》杂志上发表了以《采用无重金属胶体状量子点的高效大面积无色发光太阳能聚光器》为题的研究成果。发光太阳能聚光器（LSC）是一项新兴的捕获阳光的技术，有可能颠覆我们对能源的思考和利用方式。

既无色，也无毒

2014年4月，这个合作研究团队从理论上证明，应用的复合量子点设备不适合现实世界的应用程序，因为它们是基于有毒的重金属镉制成，并且只能够吸收一小部分的太阳能，这导致了有限的捕光效率，并使集中器上会有深黄色或红色痕迹。

在描述这个新兴的研究时，比可卡大学材料科学系物理学教授弗朗西斯科指出：“为了让这个技术尽快从实验室走出来，到可持续性建筑中充分发挥潜力，就必须实现能够捕获整个太阳光谱的无毒聚光器。”

于是，研究人员更新方法来解决着色的问题。克里莫夫解释说：“新的设备使用了一个复杂的组合物，通常被简称为CISeS，包括铜（Cu）、铟（In）、硒（Se）和硫（S）。重要的是，这些粒子不含任何有毒的金属。

效率高，成本低

这项成果的一个关键优势，是在程序上完全可以与用于装配高质量聚合物窗户的电池铸造的工业方法相媲美。在制造过程中，需要把量子点封装在一个高光学品质的透明聚合物基体内。研究人员使用了一个交叉结合的聚十二基异丁烯酸盐，其属于丙烯酸酯类聚合物，它的长侧链可防止量子点的凝聚，并给它们提供“友好”的环境，以允许其封装到聚合物上而保持量子点光散发的高效特性。

既节能，又环保

意大利研究团队首席研究员塞尔吉奥·布罗维尼说：“对这种量子点太阳能窗户技术，我们只在一年前展示了其可行性，而目前在现实中，中短期内便可以转移到产业中，不仅允许我们把屋顶转变为太阳能发电机，还会改变到城市整体的建筑风格，包括窗户。”

他说：“对于人口密集的城市地区，这是特别重要的，要想收集建筑需要的所有能源，屋顶还是太小了。”该研究团队估计，用此项技术取代摩天大楼不具有电源功能的玻璃，如纽约世界贸易中心（把7.2万平方米分为1.2万扇窗户），这将有可能生成相当于超过350套公寓所需要的能源。