以病毒改善太阳能电池 效能增1/3

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【大纪元2011年04月26日讯】(大纪元记者陈俊村编译报导)美国麻省理工学院(MIT)科学家发现一种改善太阳能电池的突破性方法,这种方法在电池中加入病毒建构的结构,可增加电池的效能约三分之一。

据该校新闻办公室(MITnews)报导,在一般的太阳能电池中,当阳光接触捕捉光的材质后,会释放电子并产生电流,而电池中使用奈米碳管(Carbon Nanotubes)则可增加电池表面收集电子的效率。

但是,奈米碳管在使用上有两个问题。第一,奈米碳管容易结成一团,因而降低其效能。第二,奈米碳管在制造上会出现两种型式的混合,一种型式具有半导体的特性,有时候能让电流流通,有时候不行;另一种型式具有金属的特性,就像电线一样可以让电流轻易流通。

由MIT教授贝尔契(Angela Belcher)领导的研究团队发现,一种名叫“M13”的基因改造病毒可用以控制奈米碳管的排列,使其分开而不结成一团或造成电路短路,进而增加电池的电力转换效率。

研究人员利用一种染料敏化(dye-sensitized)太阳能电池进行试验,这种电池的光电转换作动层(active layer)由二氧化钛构成,重量轻、成本低廉,与传统上使用硅的电池不同。研究人员在加入由“M13”病毒建构的结构之后,使电池的电力转换效率由8%提升至10.6%,几乎增加了三分之一。

尽管这项改善所使用的病毒和奈米碳管的重量,只占整个太阳能电池0.1%的比例,却能带来大幅度的改善。

贝尔契表示,她与同事先前曾利用相同的病毒但不同的版本,增加电池和其它设备的效能,但这种用以改善太阳能电池的方法与先前不同。

她说,这种方法只是在标准的太阳能电池制程中增加简单的步骤,应该可以轻易地适用于既有生产设备。

研究人员认为,业界可能会采用这种制程,用以制造商业化产品。

上述研究发表于最新一期的《自然纳米科技》(Nature Nanotechnology)期刊。

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