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太阳能电池的问世无疑解决了人类生活中的一大难题,在摆脱了无休止的电池更替后,人类开始依赖太阳能电池带来的极度便利。可天下没有免费的午餐,人们对太阳能电池这种清洁型供电设备依然颇有微词,而挑动人们那根不满的神经的主题就是——电池寿命。
的确,太阳能电池的寿命实在是个大问题,除了体现在电池可以为你服务的时限上之外,更多的则体现在其续航能力方面。一次又一次的充电使它在不断降低自身的工作量,迟缓的工作作风让它更像是一名步履蹒跚的老人。
不过科技的发展总是给人带来惊喜,太阳能电池性能上的这项瓶颈看似将会在未来的一段时间内得以突破。前不久,美国普渡大学的相关研究人员开始研制一种新型的太阳能电池设备,而这个新玩意的最大特点就是:自我修复,延长电池寿命并减少制造成本。
太阳能电池的基本原理是将太阳能转化为电能,再通过电解液将电子传输出去从而形成电流。但光电化学电池面临的最大窘境是负责将光子吸入的染料在工作中的疯狂消耗,当这种染料耗尽时,相应的太阳能电池也就寿终正寝。因此,这种染料的更新和修复便成为太阳能电池技术突破的最重要环节之一。
而新研究的这种太阳能电池利用了单壁碳纳米管的电学特性,给人们以更替染料的希望。新设计的单壁碳纳米管是一种管直径约1.5纳米的纳米通道,其包含单层石墨片,是纳米通道的极佳选择。在这种新式的太阳能电池组中,单壁碳纳米管将被作为“分子电线”用以固定DNA的片段,配合科学家对DNA片段的编程操作,将赋予核苷酸特定序列并得以自行识别染料,识别后立刻可以依附染料。这就使得使用者在发现太阳能电池动力不足时,可向电池组加入特定的染料,而染料在被电池组内的DNA识别时,将启动系统自我组装工作,迅速完成染料的更新操作。这就像植物体内天然的光合作用系统,可以根据需要随时进行自我再生。而面对那些已经老化的染料,则完全可以通过其他简便易行的化学手段增加具有不同核苷酸序列的新DNA片段,从而击落旧的染料分子,新加入染料后,即可轻易实现新旧染料更替。
最新的试验中使用的染料是卟啉制成的人工载色体。这种新技术的问世使得太阳能电池得以拥有更持久的生命力,同时保持强大的光电转化能力,它就像一个不会有沉淀物的水库随时满载。如果这种电池技术发展良好,兴许有一天我们的家用供电也可以提上一桶染料去搞定。那个时候还怕什么停电,没桶去借都成啊……
的确,太阳能电池的寿命实在是个大问题,除了体现在电池可以为你服务的时限上之外,更多的则体现在其续航能力方面。一次又一次的充电使它在不断降低自身的工作量,迟缓的工作作风让它更像是一名步履蹒跚的老人。
不过科技的发展总是给人带来惊喜,太阳能电池性能上的这项瓶颈看似将会在未来的一段时间内得以突破。前不久,美国普渡大学的相关研究人员开始研制一种新型的太阳能电池设备,而这个新玩意的最大特点就是:自我修复,延长电池寿命并减少制造成本。
太阳能电池的基本原理是将太阳能转化为电能,再通过电解液将电子传输出去从而形成电流。但光电化学电池面临的最大窘境是负责将光子吸入的染料在工作中的疯狂消耗,当这种染料耗尽时,相应的太阳能电池也就寿终正寝。因此,这种染料的更新和修复便成为太阳能电池技术突破的最重要环节之一。
而新研究的这种太阳能电池利用了单壁碳纳米管的电学特性,给人们以更替染料的希望。新设计的单壁碳纳米管是一种管直径约1.5纳米的纳米通道,其包含单层石墨片,是纳米通道的极佳选择。在这种新式的太阳能电池组中,单壁碳纳米管将被作为“分子电线”用以固定DNA的片段,配合科学家对DNA片段的编程操作,将赋予核苷酸特定序列并得以自行识别染料,识别后立刻可以依附染料。这就使得使用者在发现太阳能电池动力不足时,可向电池组加入特定的染料,而染料在被电池组内的DNA识别时,将启动系统自我组装工作,迅速完成染料的更新操作。这就像植物体内天然的光合作用系统,可以根据需要随时进行自我再生。而面对那些已经老化的染料,则完全可以通过其他简便易行的化学手段增加具有不同核苷酸序列的新DNA片段,从而击落旧的染料分子,新加入染料后,即可轻易实现新旧染料更替。
最新的试验中使用的染料是卟啉制成的人工载色体。这种新技术的问世使得太阳能电池得以拥有更持久的生命力,同时保持强大的光电转化能力,它就像一个不会有沉淀物的水库随时满载。如果这种电池技术发展良好,兴许有一天我们的家用供电也可以提上一桶染料去搞定。那个时候还怕什么停电,没桶去借都成啊……