欢迎您:登录 | 注册
科普之友首页
※您现在的位置: 科普之友 >> 科学技术 >> 化学科学 >> 正文  

新太阳能电池可自我组装与修复

来源:《自然—化学》       更新时间:2010-10-23 13:32:32
 
  美国研究人员使用从植物中提取出的蛋白质以及磷酸酯、碳纳米管等化合物,研发出了能够模拟植物光合作用机制进行自我组装的太阳能电池,新电池还具有良好的自我修复能力,有望大幅延长太阳能电池的使用寿命。此项研究成果发表在9月5日出版的《自然—化学》杂志上。   无数科学家试图完善太阳能电池的设计,改善太阳能电池的性能,他们为制造出光电转换效率最高的电池而前赴后继,然而,鲜有人关心太阳能电池的使用寿命。   美国麻省理工学院的化学工程师迈克尔·斯特拉诺解释道,阳光和氧气混合在一起会产生一定的破坏,比如,人体接触太多阳光容易衰老等,这也意味着,在实验室中表现很好的太阳能电池,离开实验室走上“工作岗位”后可能会“罢工”。   另外,现在一些新式的非硅基太阳能电池虽然成本低、转化效率高、性能优异,但是,却经不起时间的考验,超过60个小时后,其转化效率仅为最初的10%。   有鉴于此,斯特拉诺教授和同事研制出了这款大小仅为几纳米、能够自我组装和自我修复的“迷你”型太阳能电池。   在制备这种新式太阳能电池时,研究人员使用了从植物中提取出来的、可进行光合作用的蛋白质、具有黏附性的磷酸脂和具有良好电学性能的碳纳米管以及表面活性剂。表面活性剂会打散某些分子,并且让它们保持隔离状态。   令该研究团队惊奇的是,当他们将表面活性剂从混合物中抽出时,这个由不同物质调和成的“鸡尾酒”混合物会自我组装成一个大小仅为几纳米、能够正常工作的太阳能电池。   磷酸脂组合在一起形成圆盘,两边分别黏附着碳纳米管和植物蛋白质反应中心。蛋白质光合作用中心收集太阳光线,释放出电子,电子通过磷酸脂,然后进入碳纳米管中。在碳纳米管内,电子聚合在一起形成电流。   研究人员强调,这种自我组装而成的电池天生就具有自我修复能力。如果太阳光破坏了某些蛋白质,可向其中添加表面活性剂和蛋白质,替代那些被破坏了的蛋白质;当把表面活性剂提取出来后,该太阳能电池又能重新自我组装成一套新的太阳能电池。   斯特拉诺表示,通过这种方式制得的太阳能电池,个别的光电转换效率达到了40%,这是目前转化效率最高的商业化太阳能电池的两倍。从理论上来说,这种太阳能电池的转换效率可以接近100%,但是,由于目前该研究还处于“摇篮”中,溶液中形成的太阳能电池的浓度很低,其转化效率也很低。随着实验的进一步完善,转换效率将会不断提高。(来源:科技日报 刘霞)  

  • 上一篇科学技术:

  • 下一篇科学技术:

  • 长寿命储能型锂电池关键材料储锂

    等离子光学技术研究获新进展

    巨嘴鸟利用长喙调节体温

    淀粉样蛋白结构解析研究获进展

    研究称部分雨滴下降速度或超过音

    研究显示高学历女性血压明显低

    雄性植物能够影响种子大小

    支链氨基酸成功延长小白鼠寿命

    五亿年前“千足虫”浮出“海面”

    运动员大脑功能可塑性研究获进展

    成功制备椭球基元三维光子晶体

    研究发现黑猩猩会像人类一样模仿
    化学科学
    自然地理
    普通自然地理[自然生物]科学家发现中国首例恐龙游泳化
    普通自然地理[今日地理]全球十大惊艳间歇喷泉:飞翔间
    普通自然地理[自然生物]美国摄影师拍到蝙蝠吸食血液罕
    普通自然地理[自然生物]无尽的母爱:大猩猩妈妈不停拥
    宇宙奥秘
    [航空航天]月球正在以微小速度收缩?
    [航空航天]NASA观测火星年轻陨坑 存在两平
    [太空景色]科学家发现寄生母星 吞噬环绕行
    [航空航天]嫦娥三号或在海南发射
    未解之谜
    [麦田怪圈]怪圈 麦田怪圈视频
    [未解之谜新闻]前美国空军司令宣称2011年4月外
    [麦田怪圈]印尼首现麦田怪圈神秘事件视频
    [UFO飞碟]UFO!!!记者采访无意中拍到的飞
    生命科学
    [生物*医学]我国抗褐飞虱杂交水稻研究取得
    [生物*医学]印度男子被金属棒刺穿头骨 竟然
    [生物*医学]日本出现抗药性“超级淋病菌”
    [生物*医学]英国母亲隆胸感染 填充物毒死腹
    动物世界
    [动物世界]组图:全球动物袭击游客恐怖瞬
    [动物趣味知识]向野生池塘投放毒药毒鱼是什么
    [动物世界]组图:刚果金发现新种青蛙 透明
    [动物趣味知识]和喇叭花张得一样的花有多少种
    科普文章
    [科学考古]网友发现清代“姚明”身高过2米
    [化学科学]量子点荧光检测研究取得新进展
    [物理实验研究]物理教学中对比性实验的运用
    [科学考古]刘备联孙拒曹有始无终 病危托孤
    [化学学科信息]洗衣皂、香皂、药皂
    [物理实验研究]自制空瓶气压计
    设为首页 | 加入收藏 | 联系我们 | 友情链接 | 使用本站前必读
    Copyright © 2007 - 2011 科普之友( www.kepu365.com ) Corporation, All Rights Reserved