【大紀元2011年04月26日訊】(大紀元記者陳俊村編譯報導)美國麻省理工學院(MIT)科學家發現一種改善太陽能電池的突破性方法,這種方法在電池中加入病毒建構的結構,可增加電池的效能約三分之一。
據該校新聞辦公室(MITnews)報導,在一般的太陽能電池中,當陽光接觸捕捉光的材質後,會釋放電子並產生電流,而電池中使用奈米碳管(Carbon Nanotubes)則可增加電池表面收集電子的效率。
但是,奈米碳管在使用上有兩個問題。第一,奈米碳管容易結成一團,因而降低其效能。第二,奈米碳管在製造上會出現兩種型式的混合,一種型式具有半導體的特性,有時候能讓電流流通,有時候不行;另一種型式具有金屬的特性,就像電線一樣可以讓電流輕易流通。
由MIT教授貝爾契(Angela Belcher)領導的研究團隊發現,一種名叫「M13」的基因改造病毒可用以控制奈米碳管的排列,使其分開而不結成一團或造成電路短路,進而增加電池的電力轉換效率。
研究人員利用一種染料敏化(dye-sensitized)太陽能電池進行試驗,這種電池的光電轉換作動層(active layer)由二氧化鈦構成,重量輕、成本低廉,與傳統上使用矽的電池不同。研究人員在加入由「M13」病毒建構的結構之後,使電池的電力轉換效率由8%提升至10.6%,幾乎增加了三分之一。
儘管這項改善所使用的病毒和奈米碳管的重量,只佔整個太陽能電池0.1%的比例,卻能帶來大幅度的改善。
貝爾契表示,她與同事先前曾利用相同的病毒但不同的版本,增加電池和其它設備的效能,但這種用以改善太陽能電池的方法與先前不同。
她說,這種方法只是在標準的太陽能電池製程中增加簡單的步驟,應該可以輕易地適用於既有生產設備。
研究人員認為,業界可能會採用這種製程,用以製造商業化產品。
上述研究發表於最新一期的《自然納米科技》(Nature Nanotechnology)期刊。