太陽能電池裡加病毒?!有效!

2011/04/28 | | 標籤:

在傳統的太陽能電池中,陽光被矽或二氧化鈦電池吸收,釋放出電子,而這些電子會跑去電子收集電極(electron collector, or electrode)。這些太陽能電池的一個問題是,很多電子會無法找到往電子收集電極的路。

奈米碳管(carbon nanotubes )可以被用作這些電子和電極間的橋樑,但奈米碳管會傾向糾結成一團,降低效率並產生短路的情形。研究者現在透過基因改造創造一種病毒,可以用以穩定奈米管的位置,並增加將近三分之一的能源轉換。「一點點的生物學就有很大的幫助」研究團隊的領導人 Angela Belcher 提到,整個病毒式奈米管的連接層,只占了電池完成品的0.1%的重量。

這個叫作 M13 的病毒以縮氨酸(peptide)來維持奈米管的位置,而這是蛋白質的基礎材料。單一個病毒可以支承五到十個奈米管,每一個奈米管都藉由該病毒的300個縮氨酸分子穩固地維持在原位。

除此之外,這些病毒被設計以產生二氧化鈦,對於以相同材料製作的太陽能電池頗有幫助,而此病毒模板裝配線可以讓研究者在二氧化鈦的奈米粒子和奈米碳管間建立起較好的接觸,讓光電子(photo-generated electrons)移動更快,更有效率。

資料來源:Materials Scientists’ Solar Cell Has a Virus—and That’s a Good Thing-DISCOVER(April 26th, 2011)

相關TED演講:Angela Belcher: Using nature to grow batteries

編譯:cbug


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