耶鲁大学的研究人员展示了利用硅藻化石(硅藻土)来推动太阳能技术。

 

硅藻是一种繁殖能力惊人的藻类，因其能够控制光线而被称为“海洋中的珠宝”。现在，研究人员希望利用这一特性来推动太阳能技术的发展。

 

在化学与环境工程副教授安德烈·泰勒(Andre Taylor)的实验室里，硅藻化石正被用来解决长期困扰有机太阳能电池发展的设计问题。他们的研究成果发表在《有机电子学》杂志上。

 

丰富的硅藻存在于各种水中，甚至存在于树皮中，并拥有由纳米二氧化硅或玻璃构成的骨架。泰勒实验室的博士生、这项研究的主要作者林赛·麦克米伦-布朗(Lyndsey McMillon-Brown)说:“这些东西在自然界中存在真是太神奇了。”“它们有助于捕获和散射光，让藻类进行光合作用，所以我们能够直接利用自然的东西，并将其放入太阳能电池中。”天富平台怎么样？

 

这些小生物可能被证明对被称为有机光伏的太阳能技术的设计特别有价值——这是一种比传统太阳能技术成本更低的选择。然而，设计这些设备的一个挑战是，它们需要非常薄的活动层(100到300纳米)，这限制了它们将光转化为电能的效率。解决这一问题的方法包括嵌入纳米结构，捕捉并散射光来提高吸收水平。然而，这些方法对于大规模生产来说过于昂贵。

 

这就是硅藻的作用所在。经过数十亿年的适应性进化，它们已经优化了吸收光的能力。它们是自然界中最常见的浮游植物，价格低廉，几乎随处可见。这个研究小组，包括来自美国国家航空航天局，普林斯顿大学和林肯大学的合作者，将硅藻分散在太阳能电池的活跃层中。通过这样做，他们减少了活性层所需材料的数量，但保持了相同水平的电力输出。天富平台怎么样？

 

董明伦-布朗说:“我们能够看到正确的浓度是多少，以及我们需要在我们的太阳能电池中放入多少这种材料才能得到增强。”“这是非常有益的，因为我们使用的活性层材料非常昂贵和稀有。

 

虽然硅藻最初对于活性层来说太大了，但他们可以通过简单的研磨过程来固定。McMillon-Brown说:“它没有打断我们现有的处理步骤，所以它不会增加任何复杂性或挑战，而且绝对可以成为现有商业化有机太阳能电池的一个简单补充。”

 

董明伦-布朗和泰勒说，经过一些调整，可能会有更好的结果。

 

Taylor说:“我们可以使用不同种类的硅藻，并将其调整到合适的大小，我们也可以使用一些更好的供体-受体聚合物来获得更高的性能。”

 

董明伦-布朗说，她一了解硅藻，就觉得它们很适合她的研究。

 

她说:“我的工作是仿生学，所以我一直在观察自然界现有的模式和结构。”“我们一直在寻找大自然中的新模式，因为我们相信大自然能解决我们所有的工程问题，我们只需要找到解决方案。”