在現(xiàn)在的生活中,太陽能產品處處可見,人們用太陽能煮飯,還有太陽能熱水器等等,無處不見太陽能產品,當然,最重要的還是太陽能發(fā)電,但是目前的技術并不能讓人們很好利用太陽能發(fā)電。馬薩諸塞大學阿默斯特(Amherst)分校的化學家根據植物的光合作用發(fā)明了一種新的方法,可以讓太陽能電力生產更有效率。
某太陽能電池
該研究小組由Sankaran Thayumanavan領導,他是該大學“化學創(chuàng)新為未來加油” 研究中心 Fueling the Future Center for Chemical Innovation)的主任。他研究出一種新方法,利用樹狀大分子來復制光合作用的過程;樹狀大分子是高度枝化的非生物有機分子。
樹狀大分子由眾多分支組成,這些分支由相互連接的被稱為聚合物的分子鏈組成。在樹狀大分子中,每個分子鏈會形成新鏈,反復聚合到單一的核心上,最終形成球狀。
樹狀大分子的分支使之可以大范圍地吸收光子,向其聚合物分支相互連接的核心提供能量。在分子核心處的能量得以發(fā)散的,產生沿著聚合物鏈向分子偶極處移動的電子,產生電力。
研究該聚合物的最終目標,是能夠發(fā)現(xiàn)一種精湛的設計,來實現(xiàn)足夠的捕獲陽光的效率和無能量損失的電子轉移。
“我們的方法受到了大自然中植物利用能源方式的啟發(fā)。經過數(shù)百萬年的進化,大自然的植物能有效地捕獲大量的能量,并可以短距離無損耗地進行傳輸,”Thayumanavan先生說。
“在未來,光伏設備可能不再依賴于速度慢、效率低的人造半導體。我們的研究會帶來更輕、更高效、可持續(xù)的光伏發(fā)電,”他補充說。
該小組在一篇論文中發(fā)布了研究結果,論文的題目為:用于光伏技術的樹狀和線性大分子結構——光誘導電荷轉移研究(Dendritic and Linear Macromolecular Architectures for Photovoltaics: A Photoinduced Charged Transfer Investigation)。該論文發(fā)表在期刊《美國化學會志》上。
該雜志的編輯預測,該論文將改變未來光伏設備的設計方法。
“通過科學發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新是社會進步的必要組成部分。要真正實現(xiàn)可持續(xù)的做法,必須利用更清潔的方法獲取能源和更有效的方法來存儲、分配和使用能源。”該雜志編輯說。太陽能雖然可以產生很大能量,但是現(xiàn)在的技術還不足以保證人類所有的運轉,這就需要我們保護能源,從自己做起,從身邊的點滴做起,節(jié)約能源,是我們人類每一個人應盡的責任。