據(jù)《大眾科學(xué)》報(bào)道,,研究人員不再盯著植物作為樣板,轉(zhuǎn)而將目光投向擁有高超光伏轉(zhuǎn)化能力的水母,,開發(fā)出提升收獲太陽能的技術(shù),。利用水母身上提取的綠色熒光蛋白(GFP),,該小組制作的裝置可用這些“黏黏綠”將紫外光轉(zhuǎn)化為自由電子,。
該小組制造的電池由在二氧化硅基底上被一個(gè)小縫隔開的兩個(gè)簡(jiǎn)單的鋁電極組成,GFP置于兩電極中間并起連接作用,。當(dāng)把紫外光放進(jìn)來的時(shí)候,,GFP不斷將光子抓走,并產(chǎn)生電子進(jìn)入電路產(chǎn)生電流,。同時(shí),,GFP非常廉價(jià),不需要昂貴的添加劑或昂貴的加工,,此外,,它還能被封裝成獨(dú)立的不需要外光源的燃料電池??茖W(xué)家相信,,此能源裝置縮小后可用來驅(qū)動(dòng)微小的納米設(shè)備。(生物谷Bioon.com)
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新型“迷你”電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率接近100%
美國(guó)研究人員使用從植物中提取出的蛋白質(zhì)以及磷酸酯,、碳納米管等化合物,,研發(fā)出了能夠模擬植物光合作用機(jī)制進(jìn)行自我組裝的太陽能電池,新電池還具有良好的自我修復(fù)能力,,有望大幅延長(zhǎng)太陽能電池的使用壽命,。此項(xiàng)研究成果發(fā)表在9月5日出版的《自然·化學(xué)》雜志上。
無數(shù)科學(xué)家試圖完善太陽能電池的設(shè)計(jì),,改善太陽能電池的性能,,他們?yōu)橹圃斐龉怆娹D(zhuǎn)換效率最高的電池而前赴后繼,然而,,鮮有人關(guān)心太陽能電池的使用壽命,。
美國(guó)麻省理工學(xué)院的化學(xué)工程師邁克爾·斯特拉諾解釋道,陽光和氧氣混合在一起會(huì)產(chǎn)生一定的破壞,,比如,,人體接觸太多陽光容易衰老等,這也意味著,,在實(shí)驗(yàn)室中表現(xiàn)很好的太陽能電池,,離開實(shí)驗(yàn)室走上“工作崗位”后可能會(huì)“罷工”。
另外,,現(xiàn)在一些新式的非硅基太陽能電池雖然成本低,、轉(zhuǎn)化效率高,、性能優(yōu)異,但是,,卻經(jīng)不起時(shí)間的考驗(yàn),,超過60個(gè)小時(shí)后,其轉(zhuǎn)化效率僅為最初的10%,。
有鑒于此,,斯特拉諾教授和同事研制出了這款大小僅為幾納米、能夠自我組裝和自我修復(fù)的“迷你”型太陽能電池,。
在制備這種新式太陽能電池時(shí),,研究人員使用了從植物中提取出來的、可進(jìn)行光合作用的蛋白質(zhì),、具有黏附性的磷酸脂和具有良好電學(xué)性能的碳納米管以及表面活性劑,。表面活性劑會(huì)打散某些分子,并且讓它們保持隔離狀態(tài),。
令該研究團(tuán)隊(duì)驚奇的是,,當(dāng)他們將表面活性劑從混合物中抽出時(shí),這個(gè)由不同物質(zhì)調(diào)和成的“雞尾酒”混合物會(huì)自我組裝成一個(gè)大小僅為幾納米,、能夠正常工作的太陽能電池,。