以病毒改善太陽能電池 效能增13

美國麻省理工學院（MIT）科學家發現一種改善太陽能電池的突破性方法，這種方法在電池中加入 病毒建構的結構，可增加電池的效能約三分之一。 據該校新聞辦公室（MITnews）報導，在一般的太陽能電池中，當陽光接觸捕捉光的材質後， 會釋放電子並產生電流，而電池中使用奈米碳管（Carbon Nanotubes）則可增加電池表面收集 電子的效率。 但是，奈米碳管在使用上有兩個問題。第一，奈米碳管容易結成一團，因而降低其效能。第二 ，奈米碳管在製造上會出現兩種型式的混合，一種型式具有半導體的特性，有時候能讓電流流 通，有時候不行；另一種型式具有金屬的特性，就像電線一樣可以讓電流輕易流通。 由MIT教授貝爾契（Angela Belcher）領導的研究團隊發現，一種名叫「M13」的基因改造病毒 可用以控制奈米碳管的排列，使其分開而不結成一團或造成電路短路，進而增加電池的電力轉 換效率。 研究人員利用一種染料敏化（dye-sensitized）太陽能電池進行試驗，這種電池的光電轉換作動 層（active layer）由二氧化鈦構成，重量輕、成本低廉，與傳統上使用矽的電池不同。研究人員 在加入由「M13」病毒建構的結構之後，使電池的電力轉換效率由8%提升至10.6%，幾乎增加 了三分之一。 儘管這項改善所使用的病毒和奈米碳管的重量，只佔整個太陽能電池0.1%的比例，卻能帶來 大幅度的改善。 貝爾契表示，她與同事先前曾利用相同的病毒但不同的版本，增加電池和其它設備的效能， 但這種用以改善太陽能電池的方法與先前不同。 她說，這種方法只是在標準的太陽能電池製程中增加簡單的步驟，應該可以輕易地適用於既有 生產設備。 研究人員認為，業界可能會採用這種製程，用以製造商業化產品。 上述研究發表於最新一期的《自然納米科技》（Nature Nanotechnology）期刊。