仿生材料：光伏器件！

【據materialstoday網站9月14日報導】美國科學家從昆蟲的複眼中汲取靈感，設計出一種將微小太陽能電池組裝在一起，用來開發更加高效的光伏器件的方法。

在這項研究中，斯坦福大學的一個團隊通過觀測微型透鏡發現複眼是由圓頂狀構成的。他們這項工作指明了一種製備高效光伏材料的方法。這種方法對於其他易碎的光伏材料，比如鈣鈦礦，將有效防止由溫度和濕度暴露在外或機械應力等原因造成的材料性能惡化。

「鈣鈦礦材料是非常有前景的，這種低成本的材料，可以像傳統的硅制太陽能電池一樣，將太陽能有效地轉化為電能。」Reinhold Dauskardt解釋說，「問題是鈣鈦礦材料極不穩定且機械性能差。」他指出，用傳統製備太陽能電池板的方法來製造鈣鈦礦材料的太陽能板幾乎無法使用，更不用說在外部環境中長期耐用了。此外，他還指出，傳統太陽能板可能是人們看到屋頂是平面而設計，如果對於比較脆的鹽如鈣鈦礦，這些有望成為製作太陽能板的替換材料，則需要思考設計成二維的。

一個現象可能在自然界中被看到。「我們的靈感來自蒼蠅的複眼，這種結構的眼睛是由許多小分段組成的。」Dauskardt解釋道，「它有一個漂亮複雜的蜂巢形狀。如果你失去一段，還會有數百段繼續操作。雖然每個部分都非常脆弱，但它周圍被腳手架牆一樣的東西被保護。」

這個包括Brian Watson和Adam Printz的團隊，已經製作了一個基於填充鈣鈦礦生存斷裂試驗以及與細胞複合太陽能電池類似的支架。這個支架太陽能轉換效率的損失很小。在鈣鈦礦型微絕蜂窩每個細胞只有500微米左右。「這種支架是用廉價的環氧樹脂製成的。」團隊成員Nicholas Rolston說，「它對機械應力有彈性，因而對斷裂更具抵抗力。」

除了斷口測試外，研究團隊還進行了85攝氏度和85%相對濕度下，維持六周的熱應力測試。該裝置在這樣悶熱的條件下，繼續以相對高的效率發電。下一步研究目標是以改進光如何從支架分散到每個細胞的鈣鈦礦為重點。

文章來自materialstoday，原文題目為Compound interest，由材料科技在線團隊匯總整理

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！