新的叶绿素可以成为更高效太阳能电池板的关键 2018-11-06 07:15:03

$888.88
所属分类 :娱乐

随着气候变化的巨大幽灵在未来继续存在,寻找可行的可​​再生能源变得越来越重要

太阳能一直被视为我们清洁能源未来的重要组成部分

从大自然中获得一点灵感,太阳能可能已经成为一个比最初想象的更有希望的前景

阳光是一种几乎无限的能量来源,由许多不同的波长组成

400至700纳米(1纳米=十亿分之一米)的波长构成了所谓的“可见光范围” - 我们的眼睛可以检测到的光

可见光谱中的这些波长是形成彩虹的颜色,从红色(最长波长)到紫色(最短波长)

可见光每天大约有40%的阳光照射到地球表面

所有的光都是由光子,微小的无质量粒子组成,这些粒子具有各种“能量”

特定光子的能量取决于它构成的光的波长 - 较短波长的光(例如紫外光)由比较长波长的光(例如红外光)更高的能量光子组成

除了提供让我们看到的光线外,阳光在自然界中扮演着另一个至关重要的角色

光合作用是太阳能储存过程,植物在其中吸收阳光,二氧化碳和水,并将其转化为能量(以糖的形式)和氧气

数百万年来,植物的光合作用导致了我们现在认为理所当然的能源资源的创造,包括石油和煤炭(当植物变成化石并压缩成液体形式时)

光合作用也是我们每天呼吸的大气中氧气的原因

传统的光合作用观点是长波长光(远红光和红外光,波长大于700纳米)含有低能光子

我们过去认为这些长波长的光不足以产生氧气的“能量”

换句话说,我们认为光合作用只能在人类可以看到的光线下发生

但是,一种新型叶绿素的发现 - 称为Chl f - 改变了我们对光合作用的思考方式

叶绿素是吸收光能​​并将光能转化为光合生物中的化学能的必需分子

有五种已知的叶绿素:叶绿素a,b和c在19世纪被鉴定出来,叶绿素d在1943年首次报道

叶绿素f,第五种叶绿素,在2010年的“科学”杂志上报道

这种新的绿色分子具有最强的能力

任何能够吸收红移光的色素 - 即波长比人眼更长的光可以检测到

红移叶绿素,叶绿素d和叶绿素f可以吸收可见光谱红色边缘或更远处的光

这种叶绿素f的发现挑战了关于光合作用物理极限的传统观点

当“科学”杂志报道这一发现时,由于其潜在的应用,它立即引起了极大的关注

叶绿素f最有希望的潜在应用之一是开发新的太阳能电池

在现有的太阳能电池中,可见光可以提供足够的能量以在电池内产生电流

具有太多能量的短波长光(例如,UV光)将简单地通过,并且具有较低能量的较长波长的光(例如红外光)不能提供足够的能量来产生有用的电流

但红移叶绿素的发现,如叶绿素f,可以通过扩大其太阳光谱输入提供一种提高太阳能电池效率的解决方案

也就是说,如果来自光谱的更大部分的光可用于太阳能电池,我们可能能够更有效地从太阳光产生更多能量

在未来越来越依赖可再生能源的世界中​​,我们生产这种能源的效率越高越好