华东师范大学科研人员利用纳米材料在实验室中成功“再造”“叶绿体”，以极其低廉的成本实现光能发电。叶绿体是植物进行光合作用的场所，能有效将太阳光转化成化学能。此次，课题组并非在植物体外“拷贝”了一个叶绿体，而是以自然为灵感，研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池———染料敏化太阳能电池，尝试将光能转化成人类亟需的电能。在上海市纳米专项基金的支持下，经过3年多实验与探索，这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10%，接近11%的世界最高水平。
这种新型太阳能电池的“三明治”结构——中空玻璃夹着层纳米“夹心”，光电转化的玄机就藏在这层几十微米厚的复合薄膜中。深入其内，纳米“夹心”的“配方”十分独特：染料充当“捕光手”，纳米二氧化钛则是“光电转换器”。为了让染料尽可能多“吃”太阳光，科研人员还别出心裁地撒了点“佐料”——一种由纳米荧光材料制成的量子点，让不同波长的阳光都能对上“捕光手”的“胃口”。只要不断改进“配方”，纳米“夹心”的光电转化效率就能一次次提高。
1991年，《自然》杂志报道了瑞士科学家模拟植物光合作用，发明出世界上第一块染料敏化太阳能电池，其光电转换效率在全光照射下可达7%-8%，这种新型低成本光伏电池很快成为世界范围内的研究热点。
作为第三代太阳能电池，染料敏化电池的最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算，染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时，它对光照条件要求不高，即便在阳光不太充足的室内，其光电转化率也不会受到太大影响。另外，它还有许多有趣用途。比如，用塑料替代玻璃“夹板”，就能制成可弯曲的柔性电池；将它做成显示器，就可一边发电，一边发光，实现能源自给自足。
当然，要大规模推广应用，染料敏化太阳能电池还存在一些有待攻克的“弱点”。下一步，科学家们将着手解决此类电池效率随面积放大而降低的难题，同时进一步延长其使用寿命等。
人民日报聚焦长春光电信息产业加速迈向千亿级
长春市在光电信息领域积极谋划专业化、特色化的产业承载空间，加速建设长春新区、经开区、汽开区、净月高新区和中韩示范区“4+1”产业核心区。在关键领域、重点环节突破一批....
10-10
- 政策法规
- 光电知识
- 产权标准
