提桶染料去發(fā)電

太陽能電池的問世無疑解決了人類生活中的一大難題，在擺脫了無休止的電池更替后，人類開始依賴太陽能電池帶來的極度便利。可天下沒有免費(fèi)的午餐，人們對太陽能電池這種清潔型供電設(shè)備依然頗有微詞，而挑動人們那根不滿的神經(jīng)的主題就是——電池壽命。

的確，太陽能電池的壽命實在是個大問題，除了體現(xiàn)在電池可以為你服務(wù)的時限上之外，更多的則體現(xiàn)在其續(xù)航能力方面。一次又一次的充電使它在不斷降低自身的工作量，遲緩的工作作風(fēng)讓它更像是一名步履蹣跚的老人。

不過科技的發(fā)展總是給人帶來驚喜，太陽能電池性能上的這項瓶頸看似將會在未來的一段時間內(nèi)得以突破。前不久，美國普渡大學(xué)的相關(guān)研究人員開始研制一種新型的太陽能電池設(shè)備，而這個新玩意的最大特點就是：自我修復(fù)，延長電池壽命并減少制造成本。

太陽能電池的基本原理是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再通過電解液將電子傳輸出去從而形成電流。但光電化學(xué)電池面臨的最大窘境是負(fù)責(zé)將光子吸入的染料在工作中的瘋狂消耗，當(dāng)這種染料耗盡時，相應(yīng)的太陽能電池也就壽終正寢。因此，這種染料的更新和修復(fù)便成為太陽能電池技術(shù)突破的最重要環(huán)節(jié)之一。

而新研究的這種太陽能電池利用了單壁碳納米管的電學(xué)特性，給人們以更替染料的希望。新設(shè)計的單壁碳納米管是一種管直徑約1.5納米的納米通道，其包含單層石墨片，是納米通道的極佳選擇。在這種新式的太陽能電池組中，單壁碳納米管將被作為“分子電線”用以固定DNA的片段，配合科學(xué)家對DNA片段的編程操作，將賦予核苷酸特定序列并得以自行識別染料，識別后立刻可以依附染料。這就使得使用者在發(fā)現(xiàn)太陽能電池動力不足時，可向電池組加入特定的染料，而染料在被電池組內(nèi)的DNA識別時，將啟動系統(tǒng)自我組裝工作，迅速完成染料的更新操作。這就像植物體內(nèi)天然的光合作用系統(tǒng)，可以根據(jù)需要隨時進(jìn)行自我再生。而面對那些已經(jīng)老化的染料，則完全可以通過其他簡便易行的化學(xué)手段增加具有不同核苷酸序列的新DNA片段，從而擊落舊的染料分子，新加入染料后，即可輕易實現(xiàn)新舊染料更替。

最新的試驗中使用的染料是卟啉制成的人工載色體。這種新技術(shù)的問世使得太陽能電池得以擁有更持久的生命力，同時保持強(qiáng)大的光電轉(zhuǎn)化能力，它就像一個不會有沉淀物的水庫隨時滿載。如果這種電池技術(shù)發(fā)展良好，興許有一天我們的家用供電也可以提上一桶染料去搞定。那個時候還怕什么停電，沒桶去借都成啊……