一項(xiàng)來(lái)自于加州大學(xué)洛杉磯分校的化學(xué)專家的研究報(bào)告顯示,完全可擺脫太陽(yáng)能發(fā)電和蓄電混合系統(tǒng)方案,可通過(guò)全新的太陽(yáng)能電池即可實(shí)現(xiàn)發(fā)電和蓄電的雙重目標(biāo),并且這種新型太陽(yáng)能電池在一次性充電條件下可蓄電長(zhǎng)達(dá)數(shù)周時(shí)間。

  缺少價(jià)格低廉的大容量蓄電系統(tǒng)是阻礙太陽(yáng)能發(fā)電的一個(gè)大難題?,F(xiàn)如今標(biāo)準(zhǔn)的太陽(yáng)能電池的蓄電時(shí)間也僅為幾微妙而已,因此可以預(yù)見(jiàn)的是,今后的太陽(yáng)能電池板還得依靠電力網(wǎng)絡(luò)才能發(fā)揮作用。這也解釋了為何很多綠色能源技術(shù)專家將太陽(yáng)能發(fā)電和蓄電混合系統(tǒng)看作是顛覆性科技之母。

  在近期的科學(xué)期刊上,一項(xiàng)來(lái)自于加州大學(xué)洛杉磯分校的化學(xué)專家的研究報(bào)告顯示,完全可擺脫太陽(yáng)能發(fā)電和蓄電混合系統(tǒng)方案,可通過(guò)全新的太陽(yáng)能電池即可實(shí)現(xiàn)發(fā)電和蓄電的雙重目標(biāo),并且這種新型太陽(yáng)能電池在一次性充電條件下可蓄電長(zhǎng)達(dá)數(shù)周時(shí)間。

  據(jù)了解這種新型太陽(yáng)能電池并非采用傳統(tǒng)的硅原料,取而代之的是一種仿生科技的新型塑料材質(zhì),通過(guò)模仿植物光合作用原理來(lái)工作。加州大學(xué)洛杉磯分?;瘜W(xué)教授、新型太陽(yáng)能電池項(xiàng)目高級(jí)研究員莎拉·托爾伯特(Sarah Tolbert)表示,“在太陽(yáng)能發(fā)電上,仿生科學(xué)表現(xiàn)不錯(cuò),植物的光合作用的能源效率非常驚人。”

  這項(xiàng)全新的科技有兩個(gè)基本元素,分別是聚合物供體和納米級(jí)富勒烯(球殼狀碳分子)受體。前者吸收陽(yáng)光并將電子傳遞給后者,進(jìn)而產(chǎn)生電流。

圖為:聚合物供體和富勒烯(球殼狀碳分子)受體結(jié)構(gòu)分布圖

圖為:聚合物供體和富勒烯(球殼狀碳分子)受體結(jié)構(gòu)分布圖

  據(jù)悉,這種新型的塑料材質(zhì)被稱為有機(jī)太陽(yáng)能電池。其工作原理就好比一碟又長(zhǎng)又細(xì)推起來(lái)的聚合物供體“意大利面”,面條中混雜有一些富勒烯“肉丸”。但是這種結(jié)構(gòu)很難從電池中獲得電流,畢竟一些電子有時(shí)會(huì)跳到“意大利面”里并消失殆盡。于是加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員采用了一種全新的結(jié)構(gòu),將一小撮未煮熟的意大利面條和肉丸精確地?cái)[放在一起,一些富勒烯(球殼狀碳分子)“肉丸”被放在“意大利面”里面,而另一些則置于意大利面條外面。結(jié)構(gòu)內(nèi)的富勒烯“肉丸”從聚合物供體中獲得電子并將這些電子拋給外面的富勒烯“肉丸”,這樣就能確保長(zhǎng)達(dá)數(shù)周之久高效蓄電能力。在這套新系統(tǒng)里,科學(xué)家通過(guò)緊密貼近的微處理工藝即可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的自組裝過(guò)程。

  托爾伯特表示:“在光合作用中,曝露在陽(yáng)光中的植物利用細(xì)胞內(nèi)排列有序的納米級(jí)結(jié)構(gòu)迅速分離電荷。將電子從帶正電荷的分子中剝離出來(lái),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)正負(fù)電荷的完全分離,而這就是光合作用高效的秘密所在?!?/p>

[責(zé)任編輯:陳語(yǔ)]

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