美国研究人员设计新型生物太阳能电池：功率密度更高！

背景

对于小型电子器件、生物传感器、医疗传感器来说，其供电系统显得尤为关键。今天，让我们先回顾一下美国宾汉姆顿大学电气和计算机科学系助理教授 Seokheun Choi 开发的生物电池系统：

首先是一种微生物燃料电池，它可以在几滴脏水中的细菌上运行，外观有点像折纸的飞镖。

(图片来源： 宾汉姆顿大学)

另外一种是由细菌提供能量的纸基生物燃料电池，它不仅能为生物传感器供电，还可以用于净化环境，因为微生物可以分解污染物。

(图片来源：宾汉姆顿大学)

创新

最近，美国宾汉姆顿大学和纽约州立大学的研究人员设计出一种微型生物太阳能电池。比起现有的同类电池，它具有更高的功率密度，更长的运行时间。

(图片来源：Seokheun Choi)

技术

Seokheun Choi 称， 对于资源受限和偏远地区运行的单机、独立、自我维持的定点照护医疗诊断设备来说，这种能自己产生能量的微流控芯片实验室系统显得尤为关键。对于那些应用来说，小型化的生物太阳能电池(micro-BSCs)将是最合适的电源，因为这项技术类似于地球的自然生态系统。

Choi 表示：“小型化的生物太阳能电池通过微生物昼夜循环的光合作用和呼吸作用，提供可自我维持的可再生清洁能源。然而，这项技术尚未转化为实际应用，因为其功率相对较低且生命周期相对较短。”

Choi 和博士研究生 Lin Liu 设计出一种小型化的微流控生物太阳能电池，它具有较高的电功率和长期运行能力，将为芯片实验室应用提供实际且可持续的电力供应。

价值

在现有的微型生物太阳能电池中，这种微型太阳能电池可产出最高的功率密度以及最长的运行时间。

Choi 表示：“该设备促进了生物光能转化技术突破概念研究的限制，而且对于在资源受限和偏远地区独立运行、自我可持续的定点照护诊断设备来说，它促进了这项技术朝着实际、可持续的电源应用方向迈进。”

参考资料

【1】https://www.binghamton.edu/news/story/817/scientists-create-most-powerful-micro-scale-bio-solar-cell-yet

【2】Lin Liu, Seokheun Choi. Self-sustainable, high-power-density bio-solar cells for lab-on-a-chip applications. Lab Chip, 2017; DOI: 10.1039/C7LC00941K