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

假如一時不能理解太陽能電池是如何醫(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葉片和手用來循環(huán)維持生命的營養(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能電池的靈感。

這種染料敏化太陽能電池（DSSCs）由水基膠芯、電極及價格低廉的光敏性有機染料分子組成。受激于太陽光線出現(xiàn)電力的染料分子最終會降解而失去效率，這是有機染料型太陽能捕光設(shè)備長期穩(wěn)定運行的重要障礙之一，而模仿植物葉片的再生功能可望解決這一問題。

研究人員說：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)計太陽能電池的微通道。讓在高強度紫外線下呈現(xiàn)無效的光伏電池，通過抽進通道的新鮮染料獲得再生，同時從電池循環(huán)出‘精疲力竭的染料分子。這個過程促使設(shè)備在多個周期的電力生產(chǎn)中恢復(fù)有效性。

新研究賦予了有機染料光伏發(fā)電系統(tǒng)微流體再生功能，嵌入式渠道的水凝膠介質(zhì)通過對流擴散機制，允許光敏試劑快速而均勻的供應(yīng)。經(jīng)過一個水洗激活周期，可以更換染料敏化光伏發(fā)電系統(tǒng)中的有機成分，恢復(fù)光伏性能。