借助蛾眼和荷叶，可以提高太阳能电池板的效率

橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Lab）的科学家在搜寻大自然的抽屉以搜寻效率更高的太阳能电池板时，虽然错过了new的眼睛，但他们的确从其他几种天然成分（蛾眼和荷叶）中找到了灵感。结果是形成了“革命性”的增强型超疏水涂层，这可能意味着太阳能转换效率提高了3％至6％。

这听起来可能并不那么棒，但是当您计算布朗尼点时，新的太阳能电池板涂层就达到了三连胜，因为这两个因素会导致太阳能的总成本，包括制造成本以及维护和运营成本。

集团拥抱以获得更高效的太阳能电池板

橡树岭（Oak Ridge）是能源部国家实验室网络的一部分，所以让我们在这里暂停一下，而美国纳税人将得到一个很好的团体拥抱以参与该研究项目。

您可以在英国皇家化学学会的材料化学杂志C中以令人印象深刻的标题“基于梯度梯度折射率玻璃的单层玻璃减反射涂层：宽带/全向光收集和自清洁特性”获得有关新涂层的所有详细信息。但对于旅途中的所有人而言，一切都可以归结为专门的超薄多孔玻璃层。

这是摘要的摘录：

……涂层包括被纳米结构二氧化硅骨架包围的纳米级孔的互连网络。这些结构是由一种新颖的制造方法产生的，该方法利用了玻璃基材料中的亚稳旋节线形相分离……。发现所制造的纳米结构表面可促进多种直接/间接带隙光伏技术的电流输出普遍且可观的3–7％相对增加。细胞。

附带说明一下，能源部的新闻材料上限为6％，而不是7％，因此我们会为此感到满意。

涂层的抗反射性能可提高太阳能电池板的效率。还可以对其进行调整，使其具有超疏水性（这是令人难以置信的憎水性的奇特说法），并且具有防雾性。我们是否提到过新涂层也非常耐用？

…此外，这些抗反射表面还显示出优异的抗机械磨损性。与传统的抗反射涂层不同，本发明的抗反射涂层基本上是整体的，能够在同一表面上同时实现渐变折射率抗反射性，自清洁能力和机械稳定性。

仿生通往更高效太阳能电池板的道路

如果您想知道女巫灵感的灵感来自何处，荷叶是最简单的部分：它们像狂暴分子一样排斥水，利用雨水进行自我清洁。

超疏水性的​​技巧是使表面成一定角度，以使水滴以约150度的角度撞击。橡树岭（Oak Ridge）在155-165范围内接近。在那个角度，水“从字面上弹开，带走了灰尘。”

蛾眼的问题要复杂一些。这是Oak Ridge团队的负责人，对此话题充满热情：

……蛾子的眼睛具有抗反射性，因为它具有自然覆盖的锥形纳米结构，其中折射率随着光传播到蛾子的角膜而逐渐增加……

以下是如何将其转化为可精确制造纳米级结构的现代制造方法（摘自摘要）：

这些结构来自一种新颖的制造方法，该方法利用了玻璃基材料中的亚稳态旋节线相分离。该方法不仅可以设计具有渐变折射率抗反射特性的表面微结构，通过界面之间的光学阻抗匹配来抑制表面反射，而且还可以通过改变表面化学性质来提高自清洁能力。

如果您发现关于可旋节线相分离的知识，那将产生非常耐用，耐热的表面。相反，常规涂层是由粉末或聚合物制成的，这往往会使它们更易碎。

我们一直在关注更高效的太阳能电池板带来的好处，但研究团队还发现，除了光伏技术以外，在其他领域也有大量应用，包括各种光学仪器和光传感器。

他们还正在考虑将涂层应用于船舶的船体，以防止生物污染（指藤壶和其他海洋生物的堆积，这会降低燃油效率）。

一降一走

在美国，燃煤电厂正像九头针一样关停，尽管给与太阳能发电的竞争以信贷的好处是很不错的，但在很大程度上，低成本天然气的可利用性是煤炭消亡的因素。

那么，我们将永远被天然气困住吗？不必要。

低成本天然气似乎正在淘汰。如果破裂的天然气钻探繁荣导致价格上涨的又一个周期，那么美国将出现两个新因素，这将为它带来帮助：奥巴马政府领导下的更多天然气出口（尽管在这里和这里以及这里和某些地方都可以看到）重要警告）以及在家用塑料生产中使用更多的天然气。

与此同时，太阳能的安装成本已经开始下降，而橡树岭（Oak Ridge）新型的用于低维护，更高效的太阳能电池板的涂层很好地表明了太阳能成本将像石头一样不断下降。

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图片信用（已裁剪）：图片由Oak Ridge国家实验室提供。