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新生物太阳能电池技术,阴雨天也可用

2019-06-12 13:50:37 来源: 中国中学生报

  

  英属哥伦比亚大学的研究人员已经发现了一种新的廉价方式,借助细菌打造的太阳能电池,将阳光转变成能量。他们打造的这种太阳能电池产生的电流,比之前记录的任何类似装置都要强,而且无论在强光和弱光环境下都同样有效。

  这一革命性的太阳能新技术能够进一步推广到更多的地方,比如说英属哥伦比亚和北欧经常阴天的部分地区。经过进一步的研发与完善,这些生物太阳能电池有可能和传统太阳能电池板中使用的人造电池同样高效。

  项目负责人,英属哥伦比亚大学化学和生物工程学部门的教授Yadav称:“我们为英属哥伦比亚研发的这种独特解决方案,是让太阳能技术更加经济的重要一步。”太阳能电池是由太阳能板模块构成的,它们能够将阳光转变成为电流。

  之前研究人员也曾打造生物太阳能电池,但他们都致力于提取出细菌用于光合作用的天然染料。那是一个成本昂贵而且复杂的过程,不仅需要使用有毒的溶剂,而且有可能导致染料降解。 英属哥伦比亚大学的研究人员提出 的解决方案是保留细菌中的这些生物染料。

  

  他们对大肠杆菌进行基因编辑来产生大量的番茄红素,这种染料让番茄获得了红橙色色彩,而这种染料将光转变成能量的效率特别高。 研究人员为大肠杆菌包裹了一层矿物质来充当半导体,并且将其放置到一种玻璃表面上。

  研究人员借助镀膜玻璃充当太阳能电池的一个电极,他们的这个装置获得了每平方毫米0.686毫安的电流密度,比野外的其他生物太阳能电池提高了0.362毫安。Yadav称:“我们创下了生物太阳能电池最高电流密度的纪录。我们研发的这些混合材料制造成本低廉且具有可持续性,而且经过足够的优化之后,它的转化效率完全能够比得上传统的太阳能电池。”

  这一技术节省的成本难以估计, 但是Yadav认为这一过程将染料提取的成本降低了十分之一。Yadav称,这项研究的重点在于我们发现了一个不会杀死细菌的过程,因此它们能够无限期的制造生物染料。这种生物太阳能电池技术也拥有着其他的潜在应用,比如说在采矿业、深海探索和其他低光照环境中等。

作者: 编辑: 张欠欠

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