科学家利用植物能源改进太阳能电池板

由于它们只能将最多 20% 的太阳能转化为电能，因此目前的太阳能电池板效率不高。为了产生足够的电力，这种电池板需要很大的空间，往往导致森林被砍伐或农场被电池板取代。 现在，由马里兰大学领导的一组研究人员旨在通过利用植物的能量将阳光转化为化学能来提高太阳能电池板的效率。这样的面板会更小，并产生与我们目前使用的面板相同的能量，而无需占用太多​​空间。  科学家们的目标是使用生物分子来发电，然后可以将这些电能收集起来为太阳能设备供电或储存在电池中以备将来使用。这个过程主要涉及利用分子的荧光。 “任何类型的荧光分子都会发光。如果我们激发荧光团，它可以将其能量转移到金属纳米粒子上，如果粒子彼此足够接近，它们将关闭电子并产生电流，”主要作者、马里兰大学化学博士生 Lahari Saha 解释说。

然而，正如科学家们强调的那样，这些过程不仅限于发荧光的分子，实际上只需要具有高光吸收性的分子，例如叶绿素、β-胡萝卜素或叶黄素，这些分子相对便宜且易于提取来自植物。这种太阳能电池板的另一个好处是，它们比我们目前使用的太阳能电池板更容易、更安全地回收，后者依赖硅等昂贵材料，并含有铅和镉等有毒元素。

相比之下，新的太阳能电池板将主要由植物基分子和铜等其他材料组成，这将使它们更容易回收，同时不会污染环境。此外，通过选择寿命更长的材料，这些面板的使用寿命也更长，更换频率也更低。通过建造这种对环境影响不大的高效太阳能电池板，专家们希望帮助农场最大限度地提高粮食产量而不是发电，同时保护世界上的森林。该研究将于 2 月 22 日星期三在加利福尼亚州圣地亚哥举行的第 67 届生物物理学会年会上公布 。