科學(xué)家模仿蝴蝶翅膀研發(fā)太陽能面板,收光能力翻了兩番
該蝴蝶的翅膀為獨特的納米微觀結(jié)構(gòu),并分布著大量的孔徑小于一微米的小孔。
近日,Caltech(加州理工學(xué)院)和KIT(德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院)的研究人員從開發(fā)出了一款吸收光能效率更高的3D打印太陽能電池板。研究人員介紹稱,該電池板的開發(fā)靈感來源于一種黑蝴蝶翅膀的特殊結(jié)構(gòu)。
據(jù)悉,給予研發(fā)人員靈感的黑蝴蝶名為紅珠鳳蝶,是珠鳳蝶的一種,在南亞和東南亞地區(qū)較為常見。該蝴蝶的翅膀為獨特的納米微觀結(jié)構(gòu),并分布著大量的孔徑小于一微米的小孔,極大的提高了蝴蝶翅膀光能的吸收能力。此外,該蝴蝶的翅膀還被很多微小的鱗片覆蓋,可以在任一角度和波長范圍內(nèi)吸收陽光。
研究人員便基于該蝴蝶的翅膀結(jié)構(gòu),通過計算機分析了該翅膀的3D模型。他們發(fā)現(xiàn),翅膀上的孔洞在尺寸、分布和形狀等方面都是隨機的,但它們的位置和排列順序卻具備了特殊規(guī)律。隨后,研究人員模仿紅珠鳳蝶翅膀的納米結(jié)構(gòu)模型,打造了一塊太陽能面板。測試結(jié)果顯示,該太陽能面板的光吸收效率較普通面板提升了200%。
研究人員表示,他們正在對該特殊結(jié)構(gòu)的面板進行進一步的研究,致力于研發(fā)出光伏吸收器,以提高太陽能面板的光收集能力。
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