薄如蟬翼，可以隨意彎曲，吸收陽光即能發電――在日前舉行的2009南京市科協年會上，南京工業大學馮曉東教授透露，受光合作用啟發，專家們正著手研制一種與葉綠體結構相似的新型電池――染料敏化太陽能電池。這種狀如“人造樹葉”的電池可將光能轉化成電能，并且實現真正的“零排放”。
光伏產業作為可再生能源領域的生力軍，已成為江蘇增長最快的高新技術產業之一。然而，目前具有商業價值的硅基太陽能電池，其基礎材料多晶硅卻屬于高耗能和高污染產品。為此，科學家考慮研制更多新材料制備太陽能電池。
馮曉東介紹說，新型太陽能電池使用了廉價的性能很好的納米二氧化鈦為電池的負極，然后在納米二氧化鈦上吸附一層對太陽光敏感的有機染料。這染料就如同樹葉中的葉綠素，在太陽光的照射下，會產生電子，納米二氧化鈦電極則是集結電子的收集器。這種電池只要有光照，就會源源不斷地產生電子，將光能直接轉化為電能，而且不會排放任何廢物。
“這種電池的結構類似‘三明治’，中空是一層納米‘夾心’。”馮曉東說，光電轉化的玄機就藏在這層幾十微米厚的復合薄膜中。為了讓染料盡可能多“吃”太陽光，科研人員別出心裁地撒了點“作料”――一種由納米熒光材料制成的量子點，讓不同波長的陽光都能對上“捕光手”的“胃口”。相信只要不斷改進“配方”，納米“夾心”的光電轉化效率就能一次次提高。
“染料敏化電池的最大吸引力在于廉價的原材料和簡單的制作工藝。”馮曉東說，這種電池的成本僅相當于硅電池板的1／10，它可以為室內小型電器提供動力，也可以為室外廣告牌提供電力。在高原沙漠地帶，只要在車頂上架個裝有“人造樹葉”的大篷，就可以為小型汽車提供動力，人們不用擔心汽車缺少燃油，還免除了旅行中額外的輜重。
此外，這種可彎曲并且透明的電池不但收放自如，還能層疊起來，提高太陽光的利用率，在航天方面將是宇宙飛船或者衛星動力的“新寵”。據悉，東南大學和南京工業大學都在進行這種新型太陽能電池的研究，專家們正在尋找效率更高的有機染料，以進一步提高“人造樹葉”的光電轉化效率。
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