僵化的硅藻,一种具有操纵光的能力的藻类,被用来解决长期困扰着有机太阳能电池增殖的设计问题。硅藻可以在所有的水域和树皮中找到。他们拥有由纳米结构二氧化硅或玻璃制成的骨架。
在推进有机
光伏的太阳能技术的设计中,硅藻可能是很重要的研究对象,因为这可能是低成本常规光伏技术的的选择。
由化学与环境工程副教授率领的
耶鲁大学实验室的
研究人员将这些硅藻应用于有机太阳能电池,研究论文发表在“有机电子”杂志上。
博士生导师Lyndsey McMillon-Brown表示:作为研究这项工作的主要作者 泰勒实验室的学生,“他们帮助硅藻捕获和散射光,使藻类光合作用,我们可以直接从大自然中获得这些东西,并把它应用到太阳能电池中。”
在设计这些器件面临的一个挑战是,我们需要制造非常薄的活性层,100至300纳米,否则将限制光转换成电能的效率。硅藻通过数十亿年的适应性进化已被优化用于光吸收,它们是自然界中发现的最常见的浮游植物,性质便宜且丰富,是很好的研究对象。
麦克米伦 - 布朗说:“正确的浓度,精确的配比,能够让我们看到这一研究能够使太阳能发电效率得到改进, “这是非常有益的研究,因为我们使用的活性层材料既昂贵又非常罕见。”麦克米伦 - 布朗和泰勒表示说可以通过一些更小的调整来实现更多。“我们可以使用不同种类的硅藻,并将其定制到合适的尺寸,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。”Taylor说。董明伦-布朗说,硅藻恰好适合她的研究。
她说:“我的工作是生物仿制,所以我一直在研究现有的模式和结构。” “我们一直在寻找自然界的新模式,因为我们相信自然解决了我们所有的工程问题 - 我们只需要找到解决方案。”
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