多激子产生

多激子产生（multiple exciton generation），工学-材料科学与工程-能源材料-[新能源材料]-太阳电池，能量高于带隙数倍的光子入射到半导体上产生多个电子-空穴对的光电效应。半导体材料吸收一个能量超过两倍禁带宽度的光子后，会产生多个电子-空穴对，这个效应最早在1993年从基于体材料的硅基太阳电池实验中观察得到，但是由于其极低的绝对转换效率而被长期忽略。该过程实际是半导体内的碰撞离化的过程，亦是俄歇过程的逆过程，即两个电子-空穴对的复合，产生单个高能量的电子-空穴对。一般来说，对于光伏半导体材料，能量大于带隙宽度的高能光子只能激发半导体获得一对载流子，剩余的能量都会以“热电子”的形式与晶格作用转化为热损耗掉，造成太阳光高能光子能量的浪费；而半导体纳米材料特别是量子点则能够将热电子释放的能量高效地转移，以激发产生多个额外的电子-空穴对。由于量子限制效应所导致的带间电子强烈的库仑相互作用，半导体纳米材料中激发态高能量电子产生多激子效应的可能性会被极大提高。