蝴蝶翅膀激发了一种更好的方法来吸收太阳能电池板中的光
一只蝴蝶的翅膀激发了一种新型太阳能电池的灵感，这种电池的采光效率是以前的两倍，有朝一日还可以改善我们的太阳能电池板。
太阳能电池板通常是由厚的太阳能电池组成的，它的放置角度可以在太阳全天移动时从太阳获得最多的光。只有纳米厚的薄膜太阳能电池有很大的潜力。它们更便宜、更轻，但由于效率较低，我们通常只在手表和计算器中使用，而不是在太阳能电池板中使用。科学家们研究了玫瑰蝴蝶的黑色翅膀，并复制了这种结构，**出更高效的薄太阳能电池。与其他类型的细胞不同，无论角度如何，这些细胞都能吸收大量的光，而且很容易**。研究结果发表在《科学进步》杂志上。
玫瑰蝴蝶原产于东南亚。因为它是冷血动物，需要阳光才能飞行，它黑色的翅膀已经进化成非常善于吸收能量。”真正有趣的是，经过数百万年的选择，蝴蝶进化出了这些复杂的结构，它们的表现仍然远远超过了我们的工程学，”亚勒诺斯大学生物学教授维诺德·萨拉纳森在一封电子邮件中告诉《边缘报》(萨拉纳森没有参与这项研究。）
为了弄清楚这些蝴蝶为何如此高效，由加州理工学院生物工程师拉德瓦努尔·西迪克（Radwanul Siddique）领导的科学家们在电子显微镜下观察了翅膀，并建立了翅膀纳米结构的三维模型。翅膀是由覆盖在随机间隔的洞里的微小鳞片制成的。这些洞的宽度不到百万分之一米，它们有助于散射光线，帮助蝴蝶吸收热量。
西迪克说，这些洞的大小、分布和形状都是随机的。利用计算机模型，研究小组发现位置和顺序对吸收光线很重要，但形状无关紧要。接下来，他们用极薄的氢化非晶硅**了一种类似的结构，这种硅具有相同类型的孔。
Mathias Kolle说：“我认为有趣的是，研究潜在的生理学概念的绝佳方法，然后把这些概念用一个看起来不像蝴蝶的结构来模拟，但却有着相同的物理原理。”，麻省理工学院的工程学教授，他没有参与这项研究。他补充说，设计将需要扩大规模，但在论文中讨论的**技术相对简单(西迪克说，**这些床单只用了大约10分钟。）
大多数太阳能电池板都是以一定角度放置的，这意味着它们能在几个小时内产生大量的电能，而在其余的时间里却不能产生太多的电能。使用Siddique技术的太阳能电池板可以全天产生更多的能量。虽然西迪克现在在加州理工学院，但他在德国做这项研究是他博士工作的一部分，他的一些老实验室成员已经获得德国研究基金会的资助，从事太阳能电池和LED的研究。
- 发表于 2021-06-21 13:22
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