研究人員利用木瓜果實中的酶來有機地制造太陽能電池

2020-04-03 11:56:06 編輯：來源：

導讀二氧化鈦（二氧化鈦）薄膜通常用于各種類型的太陽能電池。目前用于制造這種二氧化鈦薄膜的制造方法需要高溫，以及昂貴的高端技術。德爾夫特工業大學(TUDelft)的研究人員現在開發了一種完全有機的方法，在相對較低的溫度下制造多孔二氧化鈦薄膜。在最近發表在“先進可持續系統”上的一篇論文中，Delft研究人員描述了他們如何使用一種叫做木瓜蛋白酶的酶，這種酶自然可以在木瓜果實中找到，用一種簡單的浸涂程

二氧化鈦（二氧化鈦）薄膜通常用于各種類型的太陽能電池。目前用于制造這種二氧化鈦薄膜的制造方法需要高溫，以及昂貴的高端技術。德爾夫特工業大學(TUDelft)的研究人員現在開發了一種完全有機的方法，在相對較低的溫度下制造多孔二氧化鈦薄膜。

在最近發表在“先進可持續系統”上的一篇論文中，Delft研究人員描述了他們如何使用一種叫做木瓜蛋白酶的酶，這種酶自然可以在木瓜果實中找到，用一種簡單的浸涂程序。 TU Delft研究人員Duncan Mc Millan博士解釋說：“常規家用烤箱中的溫和加熱導致大部分有機材料蒸發，留下多孔二氧化鈦薄膜。”

利用新的生產工藝，應用物理碩士學生Edwardvan Amelrooij創造了第一個測試設備：天然染料敏化太陽能電池。麥克米倫說：“目前的生產方法需要強大的真空或專門的設備來將樣品加熱到600°攝氏度。” “這不僅使這一工藝非常昂貴，而且還產生不能堆疊的平坦層，產生有限的表面積。

相比之下，這種新方法在幾分鐘內使用酶驅動的沉積，然后在標準家用烤箱中蒸發。令人驚訝的是，這些二氧化鈦層中至少有50層可以堆疊。此外，也是TUDelft的StephanEijt博士利用正電子湮沒光譜揭示了二氧化鈦層是高度多孔的。麥克米倫：“這種多孔的性質使我們能夠進入一個大的表面積。我們認為，如果與現有技術相結合，這將提高太陽能電池的效率“

這種新的生產方法應該很容易擴大規模，也為以可持續的方式生產低成本的二氧化鈦薄膜打開了大門。麥克米倫說：“這很可能導致廉價工程太陽能電池，可以集成在房屋或辦公室的窗戶中。” 研究人員目前正致力于通過使用各種染料和調節二氧化鈦層的孔隙率來提高太陽能電池的性能和穩定性。

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