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日前，華東師范大學(xué)科研人員利用納米材料實(shí)驗(yàn)室中成功“再造”葉綠體，以極其低廉成本實(shí)現(xiàn)光能發(fā)電。
葉綠體是植物進(jìn)行光合作用場(chǎng)所，能有效將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。此次課題組并非植物體外“拷貝”了一個(gè)葉綠體，研制出一種與葉綠體結(jié)構(gòu)相似新型電池———染料敏化太陽(yáng)能電池，嘗試將光能轉(zhuǎn)化成電能。上海市納米專項(xiàng)基金支持下，3年多實(shí)驗(yàn)與探索，這塊仿生太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率已超過(guò)10％，接近11％世界最高水平。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、華東師大納光電集成與先進(jìn)裝備教育部工程研究中心主任孫卓教授展示了新型太陽(yáng)能電池“三明治”結(jié)構(gòu)———中空玻璃夾著一層納米“夾心”，光電轉(zhuǎn)化玄機(jī)就藏這層幾十微米厚復(fù)合薄膜中。納米“夾心”“配方”十分獨(dú)特：染料充當(dāng)“捕光手”，納米二氧化鈦則是“光電轉(zhuǎn)換器”。讓染料盡可能多“吃”太陽(yáng)光，科研人員還別出心裁撒了點(diǎn)“佐料”———一種由納米熒光材料制成量子點(diǎn)，讓不同波長(zhǎng)陽(yáng)光都能對(duì)上“捕光手”“胃口”。不斷改進(jìn)“配方”，納米“夾心”光電轉(zhuǎn)化效率就能一次次提高。
作為第三代太陽(yáng)能電池，染料敏化電池最大吸引力廉價(jià)原材料和簡(jiǎn)單制作工藝。據(jù)估算，染料敏化電池成本僅相當(dāng)于硅電池板1／10。同時(shí)，它對(duì)光照條件要求不高，即便陽(yáng)光不太充足室內(nèi)，其光電轉(zhuǎn)化率會(huì)受到太大影響。另外，它還有許多有趣用途。比如，用塑料替代玻璃“夾板”，就能制成可彎曲柔性電池；將它做成顯示器，就可發(fā)電，發(fā)光，實(shí)現(xiàn)能源自給自足。
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)