美國加州大學洛杉磯分校的研究人員與來自中國和日本的同行通過將金納米粒子用于有機光電太陽能電池，助其增強了光吸收的能力，極大地提高了電池的光電轉化率。
在新近出版的美國化學學會《納米》雜志上，加州大學洛杉磯分校亨利薩繆里工程和應用科學學院材料學和工程教授楊陽（音譯）領導的研究小組發(fā)表文章，介紹了他們如何將金納米粒子層植入一個串聯的高分子太陽能電池的兩個光吸收區(qū)中，形成了特殊三明治結構的電池，從而收獲到更寬太陽光譜的光能。
研究人員發(fā)現，通過金納米粒子層的相互連接，他們大幅度地提高了光電太陽能電池的光電轉化率。金納米粒子通過等離子效應，可在薄薄的有機光電層中產生強電磁場，其結果是將光能聚集使其更多地被電池中的光吸收區(qū)捕獲。
盡管將金屬納米結構融入光電太陽能電池結構中存在著不少困難，但研究小組化解了這些難題，并首次宣布成功地研制出等離子增強高分子串聯太陽能電池。楊陽表示，通過簡單地將金納米粒子層植入電池兩個光吸收區(qū)中，他們便獲得了高效等離子高分子串聯太陽能電池。出現在連接層中間的等離子效應能夠同時改善上、下兩層光吸收區(qū)的工作狀態(tài)，將串聯太陽能電池的轉化率從以前的5.22%提高到6.24%，增比達20%。
實驗和理論結果都顯示，太陽能光電電池效率的提高得益于金納米粒子近區(qū)的增強，也表明等離子效應對未來高分子太陽能電池的開發(fā)具有極大的潛力。研究小組認為，夾層結構作為開放平臺能夠應用于多種高分子材料，為獲得高效多層串聯太陽能電池創(chuàng)造了機會。
