太陽能革命可能即將進(jìn)入一個(gè)更高的階段。德國的研究人員開發(fā)出了一種突破性的新型光收集系統(tǒng)，通過吸收整個(gè)可見光范圍內(nèi)的光，可以推動(dòng)太陽能電池效率的巨大飛躍。

多年來，太陽能技術(shù)一直受到一些基本限制的制約。傳統(tǒng)的硅基太陽能電池可以吸收整個(gè)可見光譜的光，這固然很好，但它們的吸收能力很"弱"。它們還需要很厚--我們說的是微米級(jí)別才能吸收足夠的光子來產(chǎn)生有意義的電能。增加的體積使它們更重、更貴，也更難與建筑物和車輛無縫集成。

另一方面，由有機(jī)染料制成的薄膜太陽能電池既便宜又輕便，厚度僅為 100 納米。但它們只能吸收太陽光譜的一小部分，這并不是一個(gè)理想的折衷方案。

現(xiàn)在，維爾茨堡大學(xué)（University of Würzburg）的科學(xué)家們可能已經(jīng)通過一種新的生物啟發(fā)設(shè)計(jì)破解了這一難題。這項(xiàng)發(fā)表在《化學(xué)》（Chem）雜志上的研究重點(diǎn)介紹了一種被稱為URPB的新系統(tǒng)，它以植物和細(xì)菌的光合觸角為藍(lán)本，能有效地捕捉陽光。

不過，URPB 并沒有依賴大自然的復(fù)雜機(jī)制，而是采用了一種更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)--四種不同的染料以精確的堆疊配置排列。由于排列得足夠整齊，它可以捕捉紫外線、可見光和近紅外波長(zhǎng)的光，而且效率極高。這就是 URPB 名稱的由來。URPB對(duì)應(yīng)于每層可以吸收的四種波長(zhǎng)的光：紫外線、紅光、紫光和藍(lán)光。

在研究小組的測(cè)試中，該系統(tǒng)將整整 38% 的入射光能轉(zhuǎn)化為有用的能量，這比單個(gè)染料本身所能做到的要好得多，單個(gè)染料的最大轉(zhuǎn)化率僅為 3%。

目前的太陽能電池技術(shù)正在迅速達(dá)到最高效率，而上述研究遠(yuǎn)非從電池中榨取更多電力的唯一嘗試。例如，土耳其最近的一項(xiàng)研究分析了一種半球形光伏太陽能電池結(jié)構(gòu)，與平面電池板相比，該結(jié)構(gòu)吸收的光線最多可增加 66%。計(jì)算機(jī)模擬看起來很有希望，但還需要實(shí)際原型驗(yàn)證。

作者： 來源：ugmbbc 責(zé)任編輯：jianping