科學家仿效蝴蝶翅膀結構開發高效太陽能電池

2020-12-03 科學技術部

    德國聯邦教研部（BMBF）近日宣布，在其資助下的卡爾斯魯厄理工學院（KIT）研究人員發現了能高效提升太陽能電池吸光率的新途徑，即通過仿效蝴蝶翅膀結構，可開發高效太陽能電池。新型電池的吸光率最高可提升207%。

    通常，在歐洲的氣候條件下，太陽光大多被散射，很少垂直照到太陽能電池板上。優化光捕捉成為能量轉換的基石。KIT的研究人員觀察一種鳳蝶（Pachliopta aristolochiae)，發現其顯著特點是通體呈深黑色，因此吸光能力很好，很適宜於為自身獲取熱量。尤其是這種蝴蝶的翅膀表面為納米結構，其微小的空洞結構較平滑表面顯著增大對光的吸收範圍。
   
    仿效這種納米結構生產太陽能電池，在光線垂直照射時吸光率可提升97％，而當入射角度為50度時甚至能夠達到207％。用於太陽能電池的蝴蝶納米結構是通過計算機模擬優化來實現的。

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