为光伏发电捕捉阳光 将阳光更有效转化成电能

　　太阳一小时向地球提供的能量足够人类使用一年，然而，目前利用起来的太阳能占全球电力消费总量的比例勉强也只有1%。很多研究人员都在努力研究太阳能电池，让太阳光可以更加有效的转化成电能。

　　虽然一些专家试图用光电化学(PEC)电池将其变成燃料，但令人失望的是，转化的过程大多都被证明太复杂且效率低。然而，瑞士联邦材料科学与技术研究室的研究员FlorentBoudoire和ArturBraun认为他们已经找到了改善这一现象的方法了。

　　Boudoire先生和Braun博士感兴趣的光电化学电池是用太阳光将水分解为氢气和氧气，他们是通过采用光电极来将太阳光转换成电能从而创建出一个可以在水中运行的电路，然后通过电解产生气体。研究员使用的电池通常是采用氧化铁和氧化钨做材料来进行光捕获的。其中，氧化铁可以吸收可见光，而氧化钨可吸收紫外线。此外，氧化钨具有很高的折射率，这意味着一旦光在氧化钨板的内侧，由于全内反射这一现象的存在，光将来回反弹而很难逃脱，这也将大大提高被吸收地机会。因此，在氧化铁和氧化钨的配合下，可以捕获到35%的入射太阳光。

　　以上的理论听起来非常出色，但是由于氧化铁导电能力非常差，因此将以上的想法转化到实际设备上时，效果还是非常不理想。除非装置是在非常薄的形式下，才能提高氧化铁的导电性，遗憾的是，这样就又不能吸收足够的太阳光来更好地分解水了。解决这个问题的其中一个办法是，用光刻技术重新塑造其组件，并掺杂其他材料改变其导电性能来提高电池光吸收能力。虽然办法可行，但成本太高，Boudoire先生和Braun博士找到了一个更加廉价的办法。

　　这个办法就是将氧化钨变成直径为几百纳米的球体，然后上面覆盖上一层薄薄的氧化铁。这项研究也将在英国皇家的学术期刊《能源与环境科学》上发表。这样的设计不仅可以将内部反射能力提高到最大化，还可以在氧化铁和氧化钨的交界处让反射光被氧化铁吸收。而最重要的是，研究员们已经找到了怎样才能更加廉价地创造出这个设计的方法。

　　首先，研究员们将钨酸铵溶液与聚合物混合创建一个悬浮塑料液滴，并且让每个液滴内都含有钨酸铵，然后将这些混合物喷洒到一块玻璃上，并让它干燥;接下来研究员们用烤箱将这块玻璃加热，将塑料蒸发出去，从而让这些液滴转化成氧化钨微球;最后，在表面喷洒大量的硝酸铁溶液并再次加热，从而形成氧化铁覆盖物。

　　这个办法不仅能够更好地吸收太阳光，还能将它转化成电能。从以上分析可看出该技术非常易于推广，这意味着用这种方法制成的光电化学电池可以在工业水平上普及。而由此产生的氢气可以用于燃料被出售或者本地储存，当太阳能不可用时，用于夜晚燃烧发电。

　　令人惊讶的是，研究员们发现，当这些实验完成后，自然却狠狠地打败他们了。这些电池的微观结构——球形光收集器，完全类似于蛾眼睛内部发生的活动。这些已经进化到能够收集到尽可能多的光，以便于保证夜晚可以看得见的同时，为避免被捕食者发现，能够尽可能少的将光反射出去的动物，同样也拥有微小的吸收光球体。

　　这犹如人们常说的，世界上本来就没有什么新鲜事，都是前人作过的。