佐治亚理工学院有机光子学和电子技术中心的负责人BernardKippelen解释称,常规的太阳能电池虽然能利用太阳光能发电生产清洁能源,但电池本身是不能回收再利用的,人类只是在减少了对化石燃料的依赖,但同时消耗着其他资源,在这款革命性的电池诞生之前,这和拆了东墙补西墙没什么区别。
普通电池中含有镉、铅、汞等重金属,其废旧电池中的重金属正是带来污染的元凶。研究人员认为,要彻底改变电池污染环境的问题,必须换掉电能的载体,既然太阳能电池的工作原理和植物光合作用类似,那为什么不可以直接用植物纤维制作电池?
经过上千种材料的筛选后,研究人员研发了一种植物纤维纳米晶体,只需要把构成太阳能电池的有机物装入这种结构中就能形成简单的植物电池。由于这也是一种有生物降解功能的材料,电池能够在温水中自行溶解。“生产的材料是植物本身,这里有取之不尽的光能有机物,电池使用后也可以自行分解,百分百环保,这才是真正的绿色科技。”研究人员自豪地表示。
目前,这种新型电池能将接收到植物光能的2.7%转化为太阳能电能,转化率在有机材料中名列前茅,不过还远不及常规太阳能电池(在所有种类的太阳能电池中,光电转换效率最高的是单晶硅,达到24%)。除了转化率不及常规太阳能电池之外,这种新型太阳能电池面临的另一个问题是对环境的适应能力,由于这些新型电池的原材料是可降解的,很可能一场大雨就能将电池产品彻底毁掉。对此,马里兰大学的研究人员在电池的环境适应能力问题上下了功夫。研究人员利用纳米技术,从黄松中取材,在木纤维上涂了一层锡膜,并使用钠代替常规电池中的锂,这样生产出的电池比纸张薄,也能起到一定程度的“防水”功能,从而增加电池对环境适应能力。
事实上,假如这些新型的电池能够正式投入生产线,它还将改善工人们的身体健康。