生物質太陽能電池,將促進該電池在更廣大的地方使用

導讀:研究人員最近研究發展了一種新型廉價、可持續太陽能電池的方法,這種新型太陽能電池

主要通過細菌將光能轉化為電能。它能夠產生比此前這類電池高得多的電流,並且在昏暗的光線下電池的光轉化效率同樣出眾。這種新型太陽能電池將可以在在加拿大不列顛哥倫比亞省和北歐部分地區廣泛使用,因為這些地方的陰天很常見。

生物質太陽能電池,將促進該電池在更廣大的地方使用

這種通過細菌將光能轉化為電能的新型太陽能電池將可以應用於更多陰天普遍存在的地方。圖片來源:FotoAndalucia / Fotolia

不列顛哥倫比亞大學的研究人員最近研究發展了一種新型廉價、可持續的太陽能電池,這種新型太陽能電池主要通過細菌將光能轉化為電能。

這種電池能夠產生比此前這類太陽能電池高得多的電流,並且在昏暗的光線下該電池的光轉化效率同樣出眾

這一創新型的太陽能電池將可以在在加拿大不列顛哥倫比亞省和北歐部分地區廣泛使用,因為這些地方的陰天很常見。隨著技術的進一步發展,這些生物源太陽能電池(因為這種電池由生物體組成而被稱為“生物源”太陽能電池)可以變得與傳統太陽能電池板中使用的合成電池一樣高效

“我們解決一個獨特的技術問題,這將使著太能電池技術朝著更加經濟更加高效的邁出重要一步,”不列顛哥倫比亞大學化學和生物工程系的教授Vikramaditya Yadav說道。

太陽能電池是太陽能電池板的基石,它們負責將光轉換為電流。 以前研究生物質太陽能電池的方向主要集中通過提取細菌用於光合作用的天然染料。 這是一個昂貴而複雜的過程,有毒溶劑的廣泛使用,也可能導致染料降解。

不列顛哥倫比亞大學研究人員的解決方案是將“染料”留在細菌中。 他們對大腸桿菌進行基因工程改造,改造過後的大腸桿菌生產出大量的番茄紅素(這種染料可以使西紅柿呈現紅橙色),這種染料在將光能轉化為能量方面特別有效。 研究人員用可以作為半導體的礦物質塗覆細菌,並將混合物塗在玻璃表面上。

由於塗層玻璃在其電池的一端充當陽極,它們產生的電流密度為0.686mA/cm2,這是對此前這種電池得到的0.362 mA/cm2的改進。

“我們得到了生物質太陽能電池的最高電流密度記錄,我們正在開發的這些混合材料可以便宜的可持續製造,並且經過充分優化後,其性能可以與傳統太陽能電池相媲美。” Yadav說道。

節省成本很難估算,但Yadav認為該工藝將染料生產成本降低到原來的十分之一

。他們的研究最關鍵的是找到了一種不會殺死細菌的生產過程,這樣它們便可以無限制的生產轉化染料。

Yadav同時補充說道,這些生物材料將在採礦、深海勘探和其他低光環境中還有著潛在的應用。


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