德国研究人员发现仿制玫瑰花瓣可提高太阳能电池效率

2025年11月07日 阅读量:107

元素百科最近,德国研究人员发现,模仿玫瑰花瓣可以提高太阳能电池的效率。当太阳进入射角80度时,效果可达44%。这有助于提高太阳能电池的实用性。

科学家们解开了太阳能电池效率薄膜

每当人类在将太阳转化为可用技术方面取得巨大进步时,我们都会感到自满。但众所周知,植物已经使用太阳能数千年了。意识到这一点,科学家们揭开了玫瑰花瓣的奥秘,并制备了一种可以显著提高太阳能电池效率的薄膜。他们的研究结果已经发表在Advanced上 Optical Materials。

仿玫瑰花瓣可以提高太阳能电池的效率

德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)、太阳能研究中心和巴登-符腾堡氢研究所(ZSW)研究人员开始通过观察不同种类植物表皮细胞的光学特性进行研究。他们对细胞表面吸收光而不是反射的特性非常感兴趣,尤其是玫瑰花瓣吸收光的能力。

卡尔斯鲁厄理工学院报告说:“科学家们在电镜下发现,玫瑰花瓣的表皮是由随机放置的纳米结构形成的肋骨组成的。”这种结构不仅使玫瑰吸收了更多的阳光,而且创造了明亮的颜色,以帮助花瓣吸引昆虫授粉。因此,研究人员使用硅基聚合物来模仿玫瑰花瓣的外层。

它实际上是制造一个模具,然后将透明光学胶倒入模具中,并在紫外线下固化。将玫瑰花瓣表皮结构的透明仿制品放置在太阳能电池上,发现当太阳垂直入射时,电池效率提高了12%。光的入射角越大,电池效率越明显。当入射角为80度时,效率提高了44%。

今年5月,科学家们记录了太阳能电池效率的34.5%能量转化率。采用各种方法(如模仿玫瑰花瓣结构)提高太阳能电池的效率,有助于使太阳能尽快成为实用能源。研究人员正在研究无序表面结构的影响,如玫瑰花瓣表皮对其他光敏表面的影响,希望找到进一步提高太阳能电池效率的方法。

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