美国麻省理工学院研制出模拟光合作用的新型低成本太阳能电池

美国麻省理工学院研制出模拟光合作用的新型低成本太阳能电池

美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology， MIT）于 2011 年 3 月 27 日在美国化学学会第 241 届全国会议上宣布，一种被称为“人工树叶”的新型低成本太阳能电池已研制成功，该电池约纸牌大小，但相较之下更薄，并可模拟绿色植物光合作用将阳光和水转换成能量，从而为发电带来便利，并降低成本。

在天然植物中，阳光射入树叶后产生电子和正电荷，可将水分解为氧气和氢气，氢气以碳水化合物形式被捕获以防止扩散到空气中。而该电池配有一块与传统太阳能电池所用类似的硅芯片，用于产生电子与正电荷空穴。可实现天然植物绿叶 10倍以上的转换效率。 其关键在于在芯片上使用由镍和钴组成并具有高性能、低成本特点的催化剂，能有效地利用低压电流分别在芯片的两侧产生氢气和氧气，并能在燃料电池中进行储存并产生电能。如果在阳光充足的条件下将其放在一加仑的水中，可为一个发展中国家的单户家庭供电一天。

其实模拟光合作用的理念并非首创，美国可再生能源实验室早在 1998 年已研制出第一个利用该原理发电装置，虽然其效率较高，但稳定性较差，且所用金属材料价格昂贵，所以并不适合推广应用。

而该电池将催化剂与芯片相结合，无需使用传统太阳能电池板，由于省去配线工序，降低了生产成本，并且工作环境要求低、稳定性好。实验表明， 可连续运行至少 45 h。 目前技术难点在于如何对所制取的气体进行收集，该电池要实现工业化生产仍需时日。

摘译自互联网