二氧化鈦(二氧化鈦)薄膜通常用于各種類型的太陽能電池中。當(dāng)前用于制造這樣的二氧化鈦膜的制造方法需要高溫以及昂貴的高端技術(shù)。代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)的研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種完全有機的方法，可以在相對較低的溫度下對多孔二氧化鈦薄膜進行工程處理。

在最近發(fā)表在《先進可持續(xù)系統(tǒng)》上的一篇論文中，代爾夫特的研究人員描述了他們?nèi)绾问褂靡环N叫做木瓜蛋白酶的酶，這種酶可以通過簡單的浸涂程序自然地在木瓜果實中發(fā)現(xiàn)。TU Delft的研究員Duncan McMillan博士解釋說：“在常規(guī)的家用烤箱中溫和加熱導(dǎo)致大部分有機材料蒸發(fā)，留下了多孔的二氧化鈦薄膜。”

表面積

使用新的生產(chǎn)工藝，應(yīng)用物理學(xué)理科碩士生Edward Van Amelrooij創(chuàng)造了首批測試設(shè)備：天然染料敏化太陽能電池。McMillan說：“當(dāng)前的生產(chǎn)方法需要強大的真空或?qū)悠芳訜岬?00攝氏度所需的專用設(shè)備。” “這不僅使工藝非常昂貴，而且還會產(chǎn)生無法堆疊的平坦層，從而產(chǎn)生有限的表面積。”

相反，新方法在幾分鐘內(nèi)使用酶驅(qū)動的沉積，然后在標(biāo)準(zhǔn)家用烤箱中實現(xiàn)蒸發(fā)。令人驚訝的是，事實證明，這些二氧化鈦層中至少可以堆疊50個。此外，同樣來自代爾夫特大學(xué)的Stephan Eijt博士使用正電子an沒光譜法顯示二氧化鈦層是高度多孔的。麥克米蘭：“這種多孔的性質(zhì)使我們能夠進入較大的表面積。我們相信，與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合使用，將可提高太陽能電池的效率”

這種易于擴大規(guī)模的新生產(chǎn)方法，也為以可持續(xù)的方式生產(chǎn)低成本二氧化鈦薄膜打開了大門。麥克米蘭說：“這很可能導(dǎo)致廉價的工程太陽能電池可以集成在房屋或辦公室的窗戶中。” 研究人員目前正在通過使用各種染料和調(diào)節(jié)二氧化鈦層的孔隙率來提高太陽能電池的性能和穩(wěn)定性。