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科学家研究昆虫的眼睛以进行新的太阳能电池设计

时间：2021-07-01 16:16:10 来源：

眼睛里有头颅强盗飞翔。昆虫的眼睛结构是斯坦福研究人员开发稳定钙钛矿光伏电池的灵感。

照片：托马斯·沙汉

由于其固有的脆弱性继续使低成本钙钛矿有一天取代传统硅在组件生产中的希望蒙上阴影，全球研究人员对提高材料的弹性和稳定性产生了浓厚的兴趣，这可能为广泛采用铺平了道路。在最新的此类努力中，加利福尼亚斯坦福大学的科学家提出了一种新的太阳能电池设计概念，其灵感来自苍蝇的复眼。

发现平面，平面设计不适用于该技术后，研究人员创建了一种复合太阳能电池，该太阳能电池由巨大的钙钛矿微蜂窝组成，每个蜂窝都封装在宽度仅为0.02英寸的六边形支架中。支架由对机械应力具有高回弹力的廉价环氧树脂制成，该支架充当了增强层，可屏蔽系统的每个部分。

该材料的高级作者，材料科学与工程学教授莱因霍尔德·道斯卡德（Reinhold Dauskardt）说：“钙钛矿是一种有前途的低成本材料，可以像传统的硅制成的太阳能电池一样有效地将阳光转化为电能。”“问题在于钙钛矿非常不稳定且机械脆弱。它们几乎无法在制造过程中幸存下来，更不用说在环境中长期耐用。”

为了测试这种材料的耐用性，研究人员将封装的钙钛矿电池暴露在185 F（85 C）和85％相对湿度的温度下六周。尽管存在这些极端条件，电池仍以相对较高的效率发电。

即，根据发表在《能源与环境科学》（E＆ES）上的研究结果，新设计确保了这种有前途的低成本材料的断裂能增加了30倍，达到了约13 J m-2。

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