韩国大学研究团队近日报道，通过设计新型金纳米结构材料，在提升太阳能宽谱吸收方面取得进展，被认为有望降低高效且具成本竞争力的可再生能源采集门槛。

研究由韩国大学研究员 Seungwoo Lee 及其同事开展。团队提出并制备了一种“等离激元胶体超球”（plasmonic colloidal supraballs），即由金纳米球自组装形成的可溶液加工微米级球形结构。相关成果发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上。

根据论文作者 Hun Rho 等人的介绍，这种等离激元超球由大量金纳米颗粒聚集形成微小球体，可作为一种稳健且多功能的宽带太阳能采集平台。研究目标是开发能够覆盖太阳光谱更宽波段、包括近红外区域在内的吸收材料，以提升太阳能利用效率。

此前，金和银纳米颗粒因制备工艺相对简单、成本较低，被视为潜在的太阳能吸收材料。但现有纳米颗粒结构的光吸收主要集中在可见光波段，对更长波长光线的利用有限。

为扩大吸收范围，研究团队通过调控超球的尺寸来优化其光学特性。研究人员首先利用计算机模拟，对单个超球的结构参数进行优化，并预测由此构成的超球薄膜在太阳光谱范围内的整体吸收表现。

模拟结果显示，经过优化设计的超球结构在理论上可吸收超过 90% 的太阳光波长。基于这一设计，团队随后在实验中制备了金超球薄膜。

在制备过程中，研究人员将含有超球结构的液态溶液滴涂于商业化热电发电机表面，并在常温常压条件下干燥成膜。该热电发电机用于将光能转化为电能。研究团队指出，这一工艺不需要洁净室环境或极端温度条件，工艺相对简便。

在采用 LED 太阳模拟器的测试中，涂覆金超球薄膜的热电发电机表现出约 89% 的平均太阳光吸收率。论文报告称，这一吸收水平接近使用单一金纳米颗粒制备的传统薄膜（约 45% 吸收率）的两倍。

Lee 表示，这种等离激元超球结构为实现全太阳光谱采集提供了一种简便途径，并称相关涂层技术在未来有望显著降低高效太阳热能和光热系统在实际能源应用中的应用门槛。

论文题为《用于可扩展宽带太阳能采集的等离激元超球》（Plasmonic Supraballs for Scalable Broadband Solar Harvesting），作者为 Kyung Hun Rho 等人，发表于《ACS Applied Materials & Interfaces》2026 年第 18 卷第 1 期（2523-2537 页），DOI 为 10.1021/acsami.5c23149。