据TechRadar于2026年9月19日报道，荷兰格罗宁根大学团队在ACS Energy Letters发表研究，分析了新型锡基太阳能电池材料，发现两种物理效应共同作用，可把“热电子”的热量保持约1000倍更久，从而为太阳能电池突破长期存在的33%能量转换率上限提供可能。

长期以来，物理学理论认为太阳能电池最多只能将33%的阳光转化为电能。太阳能电池依靠阳光中的光子激发电子；能量最高的光子会形成“热电子”，理论上可产生更多电能，但它们冷却过快，在能量被捕获前就以热的形式散失。

这项新研究建立在先前研究基础上。先前研究报道了一种有前景的锡基太阳能电池材料，显示它能把热电子热量困住约1000倍更久，但对实现这一效果的机制存在相互竞争的解释。

为厘清机制，研究人员进行了计算机模拟和实验测量。分析认为，有两种不同作用在起作用。其一是“热声子瓶颈”效应形成热陷阱：电子周围环境迅速升温，电子会重新吸收热能，从而更长时间保持热量。其二是“伯斯坦-莫斯效应”造成原子层面的“交通堵塞”：热电子冷却时迅速填满材料中最低的可用能态，使其他热电子无法那么快失去热量；研究人员将其比喻为飞机从前排开始坐满，后到乘客只能走到后排。

这些效应此前已被认识，但新研究确认它们是这类特殊太阳能电池材料工作的原因；两种效应结合提供了延长的热电子冷却时间，可能帮助未来太阳能电池越过33%的关键上限，更高效地产生清洁能源。

研究人员表示，理解材料的关键特性将有助于科学家继续开发这种材料，并可能推动其放大为商业上可行的产品。

研究人员在发表于ACS Energy Letters的论文中写道，电子、声子和化学标准在高注入条件下同时得到满足，才使实用器件所需的超长冷却时间成为可能。