在太阳能领域，有机光伏太阳能电池有广泛的应用潜力，但它们仍然被认为是一个新贵。虽然这些碳基细胞使用有机聚合物或小分子作为半导体，比无机硅晶片生产的传统太阳能电池更薄更便宜，但是，在把阳光有效转换成电能的性能上，它们仍然落后。

　　现在，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员和他们来自中国和日本的同事已经表明，把黄金纳米粒子集成到这些有机太阳能电池中，利用等离子效应的优势，金属会有助于促进阳光吸收，它们可以显著提高电池的能量转换。

　　最近，有一篇论文发表在美国化学学会（ACS）《纳米》（Nano）上，研究小组领导是杨洋（Yang Yang），他是加州大学洛杉矶分校亨利?萨摩里工程和应用科学学院（Henry Samueli School of Engineering and Applied Science）材料科学与工程教授，也是加州大学洛杉矶分校加州纳米技术研究院（California NanoSystems Institute）纳米可再生能源中心主任，论文说明，在串联聚合物太阳能电池中，他们如何把一层黄金纳米粒子夹在两层吸光亚晶胞（subcells）之间，以便利用太阳光谱的更大部分。

　　他们发现，采用互连的黄金纳米粒子层，能够使能量转换提升高达20％。黄金纳米粒子在有机光伏薄层内创造了一个强电磁场，这是利用了等离子效应，可以集中光线，这样，更多的光线就可以被亚晶胞吸收。

　　该小组是第一家报告等离子提升的聚合物串联太阳能电池，他们克服困难，把金属纳米结构集成到整体设备结构中。

　　杨洋说：“我们已经成功地展示了一种高效等离子聚合物串联太阳能电池，这只需将黄金纳米粒子层集成在两个亚晶胞之间。等离子效应发生在互连层中间，可以同时增强顶部和底部的亚晶胞，这是一个‘最佳位置’，可以提高串联太阳能电池的能量转换效率，从5.22％提高到6.24％。提升幅度高达20％。”

　　研究小组成员包括张兴旺（Xing Wang Zhang），他来自北京的中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室，而紫若红（Ziruo Hong）来自日本山形大学（Yamagata University）科学与工程研究生院。

　　实验和理论结果表明，取得的增强效应是来自黄金纳米粒子的局部近场增强。结果表明，等离子效应有巨大潜力，有益于聚合物太阳能电池的未来发展。该小组方案中的夹层结构，可作为一个开放平台，应用于各种高分子材料，为高效、多堆叠串联太阳能电池创造了机遇。

　　这项研究得到了美国海军研究办公室和国家科学基金会的财政拨款支持。