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玫瑰花不止浪漫 竟然还能提高太阳能电池效率!

  2019-07-11 12:09:23
玫瑰花不止浪漫 竟然还能提高太阳能电池效率! 人类为自己能将太阳光转换为电能感到自豪,不过,植物转换太阳光为能量的历史比人类要长得多。因此,一个科学家团队通过复制玫瑰花瓣表面结构创造了一种薄膜,这种薄膜能够显著提高太阳能电池的效率。《先进光学材料》(Advanced Optical Materials)的报道了他们的发现。

这个团队里的科学家来自德国卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology/KIT)和巴登-符腾堡太阳能和氢研究中心(Center for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg)。

他们的研究始于对大量植物表皮细胞光学性质的观察。这些科学家尤为感兴趣的是植物外层吸收而不是反射光的能力。他们发现在被研究的植物中,玫瑰花瓣在这方面表现得最好。

据KIT的研究报告,玫瑰花瓣在电子显微镜下呈现一种无组织的复杂结构。这种结构不仅让玫瑰花能够吸收更多的光线,还能形成强烈的色彩吸引昆虫来授粉。

选定玫瑰之后,他们用硅基聚合物印下了花瓣外层的结构,由此制作出了花瓣外层结构的模具。接下来,他们给模具注入透明的光学胶水,再用紫外线进行固化。

最后,他们得到了和玫瑰花瓣表面结构一样的透明薄膜,将这种薄膜覆盖在现有的太阳能电池上,研究人员发现它对垂直照射的太阳光的转化率提升了12%。若太阳光从更锐利的角度照射,提升还更加明显。

今年5月,这些科学家得到了太阳能电池效率的新纪录,阳光-电能的转化率达到了34.5%。太阳能电池的实用性由此得到了提升。

不过这些科学家们仍不满足,他们现在继续研究无组织表面结构的作用,研究对象是类似玫瑰花瓣的其他光敏表面,希望为太阳能电池效率能够更进一步。

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