仿生学：在一个透明层里复制玫瑰花瓣的表皮光伏电池，然后集成到一个太阳能电池前面。
图片来源于: Guillaume Gomard, 卡尔斯鲁厄理工学院
引言
具有类似植物表面的太阳能电池，捕获光线的能力可以得到提高，产生更多的能量。卡尔斯鲁厄理工学院的科学家们，复制玫瑰花瓣表皮细胞，并且将其透明的复制品，集成进有机太阳能电池里面。这些细胞具有良好的增透特性。
灵感来源
太阳能光电板工作方式，和植物光合作用的方式类似。光线能量被吸收，然后转化为不同的能量形式。这个过程的重点在于，使用了大部分的太阳光谱，并且随着太阳位置的变化，捕获从不同角度射入的光线。植物因为长期的进化，而具有这种能力。太阳能光伏的研究人员，受到自然界这种现象的启发，开发了具有更广泛吸收光谱和高度入射角宽容度的太阳能电池。
研究过程
KIT和ZSW(巴登-符腾堡太阳能和氢研究中心)的科学家们，在发表在《高级光学材料》杂志上的文章中称，以透明层的形式，复制高等植物花瓣的最外层组织，所谓“表皮”，然后集成进太阳能电池里面，增加它的效率。
之一步，光技术研究所（LTI），麻省理工学院（MIT），应用物理研究所(APH)，以及KIT的动物学研究所(ZOO)的研究人员，还有他们来自ZSW的同事一起，研究光学属性，首先是，不同植物表皮细胞的增透效果。这些性能在玫瑰花瓣里面尤为明显，为了增加授粉的机会，他们颜色对比更强。科学家们在电子显微镜里发现，玫瑰花瓣的表皮，由无序组织的密集微观结构组成，额外的花纹由随机定位纳米结构形成。
为了在更大区域，完全复制这些表皮细胞的结构，科学家们将它们转移进由聚二甲基硅氧烷组成的模具中，一个硅基聚合物中，将产生的负向构造，压进光学胶中，最后留在紫外线下面进行加工。“这种简单而且便宜的 *** ，创建了具有深度和密度的结构，这种人工技术几乎无法实现。”KIT的LTI的小组负责人Guillaume Gomard博士说。
然后，科学家们将透明玫瑰花瓣表皮的复制品，集成进有机太阳能电池中。这样，能量转化效率对于垂直入射的光线来说，增加了12%。在非常浅的入射角度下，效率的提升更高。科学家把这种提高，首先归结于复制的表皮优秀的全向增透属性，将表面反射值减少至低于百分之五，即使对于接近80度入射角的光线来说。更进一步的说，如同使用共聚焦激光显微镜检查所展示的，每个单个复制的表皮细胞，都像微镜头一样工作。微镜头效果拓展了光线和物质之间的交互，增加了光子被吸收的概率。
未来展望
“我们的 *** ，应用在其他植物物种和光伏技术方面，”Guillaume Gomard解释道，“因为植物的表面具有多功能属性，未来它可能有望应用这些多属性。”这项研究的成果，导致另外一个基本的问题：在复杂光子结构中的混乱是什么角色光伏电池？研究人员从下一代太阳能电池的角度，研究了这个问题。
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