植物体内神奇的光合作用，有望帮助人类实现清洁能源的梦想。华东师范大学的科研人员利用纳米材料在实验室中成功“再造叶绿体”，以低廉的成本实现光能发电。
这种与叶绿体结构相似的新型电池被称为“染料敏化太阳能电池”。目前，这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10%，接近11%的世界最高水平。
新型太阳能电池采用“三明治”结构——中空玻璃夹着层纳米“夹心”，光电转化的玄机就藏在几十微米厚的复合薄膜中。纳米“夹心”的“配方”十分独特：染料充当“捕光手”，纳米二氧化钛则是“光电转换器”。为了让染料尽可能多地“吃”太阳光，科研人员还使用一种由纳米荧光材料制成的“添加剂”，让不同波长的阳光都能对上“捕光手”的“胃口”。只要不断改进“配方”，纳米“夹心”的光电转化效率就能一次次提高。
有关专家认为，作为第三代太阳能电池，染料敏化电池的最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算，染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时，它对光照条件要求不高，即便在阳光不太充足的室内，其光电转化率也不会受到太大影响。
下一步，科学家们将着手解决此类电池效率随面积放大而降低的难题，同时延长使用寿命。 |
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