http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 02:26:53 來源:科技日報
日前從上海市科委獲悉,華東師範大學科研人員利用納米材料在實驗室中成功“再造”葉綠體,以極其低廉的成本實現光能發電。
葉綠體是植物進行光合作用的場所,能有效將太陽光轉化成化學能。此次課題組並非在植物體外“拷貝”了一個葉綠體,而是研製出一種與葉綠體結構相似的新型電池———染料敏化太陽能電池,嚐試將光能轉化成電能。在上海市納米專項基金的支持下,經過3年多實驗與探索,這塊仿生太陽能電池的光電轉化效率已超過10%,接近11%的世界最高水平。
項目負責人、華東師大納光電集成與先進裝備教育部工程研究中心主任孫卓教授展示了新型太陽能電池的“三明治”結構———中空玻璃夾著一層納米“夾心”,光電轉化的玄機就藏在這層幾十微米厚的複合薄膜中。納米“夾心”的“配方”十分獨特:染料充當“捕光手”,納米二氧化鈦則是“光電轉換器”。為了讓染料盡可能多“吃”太陽光,科研人員還別出心裁地撒了點“佐料”———一種由納米熒光材料製成的量子點,讓不同波長的陽光都能對上“捕光手”的“胃口”。隻要不斷改進“配方”,納米“夾心”的光電轉化效率就能一次次提高。
作zuo為wei第di三san代dai太tai陽yang能neng電dian池chi,染ran料liao敏min化hua電dian池chi的de最zui大da吸xi引yin力li在zai於yu廉lian價jia的de原yuan材cai料liao和he簡jian單dan的de製zhi作zuo工gong藝yi。據ju估gu算suan,染ran料liao敏min化hua電dian池chi的de成cheng本ben僅jin相xiang當dang於yu矽gui電dian池chi板ban的de1/10。同tong時shi,它ta對dui光guang照zhao條tiao件jian要yao求qiu不bu高gao,即ji便bian在zai陽yang光guang不bu太tai充chong足zu的de室shi內nei,其qi光guang電dian轉zhuan化hua率lv也ye不bu會hui受shou到dao太tai大da影ying響xiang。另ling外wai,它ta還hai有you許xu多duo有you趣qu用yong途tu。比bi如ru,用yong塑su料liao替ti代dai玻bo璃li“夾板”,就能製成可彎曲的柔性電池;將它做成顯示器,就可一邊發電,一邊發光,實現能源自給自足。