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草屑光合太阳能电池刷上屋顶

 

阳光照射到电池板上,二氧化钛和新材料吸收光线,转化为电能,纳米线会传输电力。



光合作用太阳能电池结构示意图,来源:麻省理工学院


在您家安装太阳能屋顶,有朝一日会变得非常简单,只需使用你院子里剪草碎屑,混进一种廉价的化学溶液,把产生的混合物刷到屋顶上就行。麻省理工学院(MIT)的研究人员已经开发出一种方法,制备太阳能电池板,可以采用当地的农业废料,不需要使用硅,制作这种随处混合的太阳能,廉价而且丰富,几乎任何地方都可以。

但是,要紧的事情要首先做。这里,麻省理工学院的安德烈亚斯•莫辛(Andreas Mershin)所做的非常有趣。他的化学鸡尾酒是从植物物质中提取出光合作用分子,称为光系统I(photosystem I),其中包括叶绿素(chlorophyll),还要使它们稳定,这样,它们就可以涂在玻璃基板上。这种基板涂有纳米线和二氧化钛(titanium dioxide)“海绵”,有助于把光子转换成电子,然后导出这些电子,形成电流。

阳光照射到电池板上,二氧化钛和这种新材料都吸收光线,并把它转化为电能,纳米线会传输电力。在本质上,莫辛取代了传统光伏电池的硅层,采用浆状的光合作用分子。“这就像是一片发电的纳米森林,”他说。

 

光合作用太阳能电池组成成分与原理示意图,来源:麻省理工学院


但你在等待最后结果,现在就是:莫辛的可涂刷太阳能电池板,转换效率只有0.1%。甚至要开始发挥作用,太阳能电池板需要的效率也要比这高很多很多倍。要点亮单个LED灯,使整所房子刷上这种廉价的太阳能电池,也需要 1%或2%的效率。

但它是一个起点,要说吸引人的地方,就是这种技术很便宜。莫辛现在希望,把他的技术派上用场,其他人能够用它制作一些产品。莫辛希望科学家和业界都研究提高这一效率。

最终的目标是制成一种廉价的塑料袋,预先装好必要的化学品,附带“一张卡通说明,不需要文字”,他们的想法是,把农业废弃物添加到袋子里,搅拌均匀,然后就泼到玻璃板上。只需要说,这样的发明会彻底改变发电,可用于低人口密度地区,这些地区没有电网,属于发展中国家。

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