德国联邦教研部近日宣布, 在其资助下的卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 研究人员发现了能高效提升太阳能电池吸光率的新途径, 即通过仿效蝴蝶翅膀结构, 可开发高效太阳能电池. 新型电池的吸光率最高可提升207%.
通常, 在欧洲的气候条件下, 太阳光大多被散射, 很少垂直照到太阳能电池板上. 优化光捕捉成为能量转换的基石. KIT的研究人员观察一种凤蝶 (Pachliopta aristolochiae), 发现其显著特点是通体呈深黑色, 因此吸光能力很好, 很适宜于为自身获取热量. 尤其是这种蝴蝶的翅膀表面为纳米结构, 其微小的空洞结构较平滑表面显著增大对光的吸收范围.
仿效这种纳米结构生产太阳能电池, 在光线垂直照射时吸光率可提升97% , 而当入射角度为50度时甚至能够达到207% . 用于太阳能电池的蝴蝶纳米结构是通过计算机模拟优化来实现的.
