加州大学戴维斯分校的一组研究人员开发了太阳能的“下一件大事”:以树状图案生长的纳米级银丝。就像树叶在相对于其树干的广阔表面上收集阳光一样,银纳米树的细丝将能够在相对于其支撑结构的广阔表面上收集太阳能。尽管支持这项研究的赠款仅为10万美元,但这可能会导致一种新的低成本方法来制造高效太阳能电池。
太阳树和分形图案
这项新研究的灵感来自树木的“分形”生长模式。分形图案在改变比例时会重复出现,因为树干会分支成四肢,小树枝,最后变成树叶。就太阳能收集效率而言,规模不断缩小的结果是暴露在阳光下的面积不断增加。
种植一棵太阳树
新的分形树由人类头发宽度的1/50的银分支组成,可以通过电化学方法来生长,该方法包括将硝酸银层叠在修饰或“掺杂”氟的氧化锡膜上。通过此过程,原始分支将拆分为较小的分支。当树准备好时,它会得到一层吸收光的塑料涂层,该涂层将太阳能中的电荷传输到下面的银上。
低成本太阳能的新途径
除了提高效率的潜力外,制造方法(主要取决于化学反应而不是机械过程)还代表了降低太阳能成本的广泛方法。其他因素包括材料成本,安装过程和许可过程,所有这些都在奥巴马总统的“ SunShot计划”下解决。
生物模仿我们通往清洁能源未来的方式
加州大学戴维斯分校的团队绝不是唯一使用树木作为开发新清洁能源技术的起点的人,尽管制造方法似乎很独特。斯坦福大学的研究人员正在研究一种……树状结构,以捕获大气中的碳并将其转化为燃料,而麻省理工学院的丹尼尔·诺塞拉(Daniel Nocera)的团队一直在用一张像扑克牌一样大的“太阳叶”来挥舞波浪。
图片:小树。执照: casschin保留部分权利。
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