太陽能電池自我“醫(yī)治”?

如今科技越來越發(fā)達，太陽能電池也能模仿樹葉或人類的手背實現(xiàn)“醫(yī)治”自身的功能。“分支”血管通道是整個葉片和手用來循環(huán)維持生命的營養(yǎng)物質，而這成為激發(fā)研究人員建立高效率和低成本太陽能電池的靈感。

據(jù)近日消息，美國北卡羅萊納州立大學的研究人員效仿有機血管系統(tǒng)的通道，創(chuàng)建出可自修復的太陽能電池設備，使得由于陽光中紫外線降解致使性能降低的太陽能電池恢復其性能。

這種染料敏化太陽能電池(DSSCs)由水基膠芯、電極及價格低廉的光敏性有機染料分子組成。受激于太陽光線產(chǎn)生電力的染料分子最終會降解而失去效率，這是有機染料型太陽能捕光設備長期穩(wěn)定運行的主要障礙之一，而模仿植物葉片的再生功能可望解決這一問題。

研究人員說：“葉子的分支網(wǎng)絡能夠保持其水分和養(yǎng)分含量，于是我們采取類似方式設計太陽能電池的微通道。讓在高強度紫外線下呈現(xiàn)無效的光伏電池，通過抽進通道的新鮮染料獲得再生，同時從電池循環(huán)出‘精疲力竭’的染料分子。這個過程促使設備在多個周期的電力生產(chǎn)中恢復有效性。”

新研究賦予了有機染料光伏發(fā)電系統(tǒng)微流體再生功能，嵌入式渠道的水凝膠介質通過對流擴散機制，允許光敏試劑快速而均勻的供應。經(jīng)過一個水洗激活周期，可以更換染料敏化光伏發(fā)電系統(tǒng)中的有機成分，恢復光伏性能。