在探索太阳能高效利用的征程中，科学家们一直追寻着一个关键问题：一块理想太阳能电池，究竟能将多少太阳光转化为电能？理论上存在一个“上限”，这个“上限”就是著名的Shockley-Queisser极限。科学家肖克利和奎塞尔在1961年通过精密的计算发现，即使在理想条件下，最常见的单结半导体太阳电池的效率也存在一个无法逾越的“天花板”，大约为33%左右。

这一限制的根源和半导体特性紧密相关。太阳光如同一个包含红外线到紫外线各种能量光子的混合“套餐”，但半导体材料如同挑食的“食客”，仅对特定能量范围的光子“感兴趣”，因此，大量的太阳能量因无法被有效利用而白白损耗。

Shockley-Queisser理论不仅是理解现有太阳能电池效率提升的理论基石，也为太阳能电池的发展指明了未来突破的方向。（文/傅平 图/陈思）