人類為自己能將太陽光轉(zhuǎn)換為電能感到自豪，不過，植物轉(zhuǎn)換太陽光為能量的歷史比人類要長得多。因此，一個科學(xué)家團(tuán)隊通過復(fù)制玫瑰花瓣表面結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了一種薄膜，這種薄膜能夠顯著提高太陽能電池的效率?！断冗M(jìn)光學(xué)材料》(AdvancedOpticalMaterials)報道了他們的發(fā)現(xiàn)。
這個團(tuán)隊里的科學(xué)家來自德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KarlsruheInstituteofTechnology/KIT)和巴登-符騰堡太陽能和氫研究中心(CenterforSolarEnergyandHydrogenResearchBaden-Württemberg)。
他們的研究始于對大量植物表皮細(xì)胞光學(xué)性質(zhì)的觀察。這些科學(xué)家尤為感興趣的是植物外層吸收而不是反射光的能力。他們發(fā)現(xiàn)在被研究的植物中，玫瑰花瓣在這方面表現(xiàn)得最好。
據(jù)KIT的研究報告，玫瑰花瓣在電子顯微鏡下呈現(xiàn)一種無組織的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅讓玫瑰花能夠吸收更多的光線，還能形成強(qiáng)烈的色彩吸引昆蟲來授粉。
選定玫瑰之后，他們用硅基聚合物印下了花瓣外層的結(jié)構(gòu)，由此制作出了花瓣外層結(jié)構(gòu)的模具。接下來，他們給模具注入透明的光學(xué)膠水，再用紫外線進(jìn)行固化。
最后，他們得到了和玫瑰花瓣表面結(jié)構(gòu)一樣的透明薄膜，將這種薄膜覆蓋在現(xiàn)有的太陽能電池上，研究人員發(fā)現(xiàn)它對垂直照射的太陽光的轉(zhuǎn)化率提升了12%。若太陽光從更銳利的角度照射，提升還更加明顯。
今年5月，這些科學(xué)家得到了太陽能電池效率的新紀(jì)錄，陽光-電能的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了34.5%。太陽能電池的實用性由此得到了提升。
不過這些科學(xué)家們?nèi)圆粷M足，他們現(xiàn)在繼續(xù)研究無組織表面結(jié)構(gòu)的作用，研究對象是類似玫瑰花瓣的其他光敏表面，希望為太陽能電池效率能夠更進(jìn)一步。
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