【最新發(fā)現(xiàn)】仿制玫瑰花瓣可提高太陽能電池效率

:德國研究人員最近發(fā)現(xiàn)，仿制玫瑰花瓣可以提高太陽能電池效率。當(dāng)太陽光入射角為80度時，提升效果可達(dá)44%。這有助于提高太陽能電池的實(shí)用性。

圖①為放大的玫瑰花瓣表面，科學(xué)家仿制其結(jié)構(gòu)（圖②）并用于制作太陽能電池（圖③）。圖片來源：材料人網(wǎng)

每次當(dāng)人類在將太陽光轉(zhuǎn)換為可用能的技術(shù)取得巨大進(jìn)步時，我們內(nèi)心都沾沾自喜。但眾所周知，植物在利用太陽能這件事情上已經(jīng)進(jìn)行了成千上萬年。意識到這一點(diǎn)，科學(xué)家們揭開了玫瑰花瓣的奧秘并制備了一款可顯著提高太陽能電池效率的薄膜。他們的研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表于Advanced Optical Materials。

來自德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）、太陽能研究中心和巴登—符騰堡州氫研究所（ZSW）的研究人員們通過觀察不同種類植物表皮細(xì)胞的光學(xué)特性開始進(jìn)行研究。他們對細(xì)胞表層對光進(jìn)行吸收而不是反射的這個特性十分感興趣，而玫瑰花瓣吸收光的能力尤其顯著。

卡爾斯魯厄理工學(xué)院報告稱：“科學(xué)家們在電鏡下發(fā)現(xiàn)，玫瑰花瓣的表皮是由混亂無序的密排微觀結(jié)構(gòu)組成，附有隨機(jī)擺放的納米結(jié)構(gòu)形成的肋狀物。”這種結(jié)構(gòu)不僅讓玫瑰吸收了更多的太陽光，并且它創(chuàng)造鮮艷的色彩可以達(dá)到協(xié)助花瓣吸引昆蟲授粉的目的。因此，研究人員采用硅基聚合物對玫瑰花瓣外層進(jìn)行仿制。

它實(shí)際上就是制造一個模具，然后將透明光學(xué)膠倒進(jìn)模具中并在紫外光下進(jìn)行固化。將此玫瑰花瓣表皮結(jié)構(gòu)的透明仿制品置于太陽能電池上，發(fā)現(xiàn)當(dāng)太陽光垂直入射時電池效率提高12%。光的入射角越大，電池效率提升越顯著，當(dāng)入射角為80度時，效率提升了44%。

今年5月，科學(xué)家們在太陽能電池效率上創(chuàng)下了34.5%能量轉(zhuǎn)化率的記錄。采用各種方法（諸如仿制玫瑰花瓣結(jié)構(gòu)）以提升太陽能電池的效率，有助于使太陽能盡早成為實(shí)用能源。研究人員目前正在研究無序表面結(jié)構(gòu)的影響，比如玫瑰花瓣表皮對其他感光表面的作用，希望能找到進(jìn)一步提升太陽能電池效率的方法。

原標(biāo)題:仿制玫瑰花瓣可提高太陽能電池效率