據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員效仿有機(jī)血管系統(tǒng)的通道，創(chuàng)建出可自修復(fù)的太陽(yáng)能電池設(shè)備，使得由于陽(yáng)光中紫外線降解致使性能降低的太陽(yáng)能電池恢復(fù)其性能。該研究結(jié)果刊登在《自然》旗下期刊《科學(xué)報(bào)告》上。

如果一時(shí)不能理解太陽(yáng)能電池是如何“醫(yī)治”自身的，可以看看樹的葉子或你的手背。“分支”血管通道是整個(gè)葉片和手用來(lái)循環(huán)維持生命的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而這成為激發(fā)研究人員建立高效率和低成本太陽(yáng)能電池的靈感。

這種染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSCs）由水基膠芯、電極及價(jià)格低廉的光敏性有機(jī)染料分子組成。受激于太陽(yáng)光線產(chǎn)生電力的染料分子最終會(huì)降解而失去效率，這是有機(jī)染料型太陽(yáng)能捕光設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的主要障礙之一，而模仿植物葉片的再生功能可望解決這一問(wèn)題。

研究人員說(shuō)：“葉子的分支網(wǎng)絡(luò)能夠保持其水分和養(yǎng)分含量，于是我們采取類似方式設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池的微通道。讓在高強(qiáng)度紫外線下呈現(xiàn)無(wú)效的光伏電池，通過(guò)抽進(jìn)通道的新鮮染料獲得再生，同時(shí)從電池循環(huán)出‘精疲力竭’的染料分子。這個(gè)過(guò)程促使設(shè)備在多個(gè)周期的電力生產(chǎn)中恢復(fù)有效性。”

新研究賦予了有機(jī)染料光伏發(fā)電系統(tǒng)微流體再生功能，嵌入式渠道的水凝膠介質(zhì)通過(guò)對(duì)流擴(kuò)散機(jī)制，允許光敏試劑快速而均勻的供應(yīng)。經(jīng)過(guò)一個(gè)水洗激活周期，可以更換染料敏化光伏發(fā)電系統(tǒng)中的有機(jī)成分，恢復(fù)光伏性能。