光合作用和物理学进行结合可以使太阳能电池效率更高

发表于：2016-12-20 00:00:00 来源：36氪

研究人员对比了两款最简单的量子力学光伏电池系统：其中光伏电池仅仅吸收单一颜色的光，而另外一种电池吸收两种颜色的光。他们发现，通过简单地将光子吸收通道变为两个，光伏电池就自然而然的可以对能量流进行调节了。

基本工作原理是一个通道吸收平均功率高的波长，另一个吸收平均功率低的波长。这样，光伏电池就可以在高功率和低功率之间进行切换，从而将不同功率的太阳能转换为稳定的能量输出。

当Gabor和他的团队将这些简单的模型应用在测量地球表面的太阳光谱的时候，他们发现，绿色光的吸收率，即最能吸收每单位波长的部分对调整能量没有作用，因此应该被排除出去。他们从系统上对光电池参数进行优化，从而减少太阳能的波动，而且他们发现，吸收的光谱与绿色植物光合作用中观察到的光谱几乎一样。

研究人员表明，量子热发电光伏电池对能量的调节能力可能是解开植物光合作用的关键，同时这也可以解释绿色植物在地球上的优势。

其他研究人员最近发现植物中包括叶绿素A、叶绿素B在内的几种分子结构，对于防止植物体内能量过多积累起着至关重要的作用，如果没有这些分子的存在，过多的能量积累可能会杀死它们。河滨分校的研究人员发现，他们研究的光伏电池的分子结构与光合作用中叶绿素的分子结构十分类似。

Gabor 团队提出的假设首先将量子力学和绿色植物结合了起来，同时为检验自然调节的研究人员提供了一套明确的研究方案。更重要的是，他们的设计允许对无能量输入进行检测，这个程序使得光伏电池的量子结构从制造角度来讲变为可能。

责任编辑：solar_robot

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