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  不列顛哥倫比亞大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的廉價(jià)方式，借助細(xì)菌打造的太陽(yáng)能電池將陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成能量。他們打造的這種太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電流比之前記錄的任何類似裝置都要強(qiáng)，而且無(wú)論在強(qiáng)光和弱光環(huán)境下都同樣有效。

  這一革命性的太陽(yáng)能新技術(shù)能夠進(jìn)一步推廣到更多的地方，比如說(shuō)不列顛哥倫比亞和北歐經(jīng)常陰天的部分地區(qū)。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研發(fā)與完善，這些生物太陽(yáng)能電池有可能和傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板板中使用的人造電池同樣高效。

  項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，不列顛哥倫比亞大學(xué)化學(xué)和生物工程學(xué)部門的教授Vikramaditya Yadav稱：“我們?yōu)椴涣蓄嵏鐐惐葋喲邪l(fā)的這種獨(dú)特解決方案是讓太陽(yáng)能技術(shù)更加經(jīng)濟(jì)的重要一步�！碧�(yáng)能電池是由太陽(yáng)能板模塊構(gòu)成的，它們能夠?qū)㈥?yáng)光轉(zhuǎn)變成為電流。

  之前研究人員也曾打造生物太陽(yáng)能電池，但他們都致力于提取出細(xì)菌用于光合作用的天然染料。那是一個(gè)成本昂貴而且復(fù)雜的過(guò)程，不僅需要使用有毒的溶劑，而且有可能導(dǎo)致染料降解。不列顛哥倫比亞大學(xué)的研究人員提出的解決方案是保留細(xì)菌中的這些生物染料。

  他們對(duì)大腸桿菌進(jìn)行基因編輯來(lái)產(chǎn)生大量的番茄紅素，這種染料讓番茄獲得了紅橙色色彩，而這種染料將光轉(zhuǎn)變成能量的效率特別高。研究人員為大腸桿菌包裹了一層礦物質(zhì)來(lái)充當(dāng)半導(dǎo)體，并且將其放置到一種玻璃表面上。

  研究人員借助鍍膜玻璃充當(dāng)太陽(yáng)能電池的一個(gè)電極，他們的這個(gè)裝置獲得了每平方毫米0.686毫安的電流密度，比野外的其它生物太陽(yáng)能電池提高了0.362毫安。Yadav稱：“我們創(chuàng)下了生物太陽(yáng)能電池最高電流密度的記錄。我們研發(fā)的這些混合材料制造成本低廉而且具有可持續(xù)性，而且經(jīng)過(guò)足夠的優(yōu)化之后，它的轉(zhuǎn)化效率完全能夠比得上傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池�！�

  這一技術(shù)節(jié)省的成本難以估計(jì)，但是Yadav認(rèn)為這一過(guò)程將染料提取的成本降低了十分之一。Yadav稱，這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在于我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不會(huì)殺死細(xì)菌的過(guò)程，因此它們能夠無(wú)限期的制造生物染料。這種生物太陽(yáng)能電池技術(shù)也擁有著其它的潛在應(yīng)用，比如說(shuō)在采礦業(yè)、深海探索和其它低光照環(huán)境中等。

  這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在最新一期的《small》上。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201800729