您現(xiàn)在的位置是:首頁(yè) >要聞 > 2020-12-01 16:43:04 來源:
通過仿生蝴蝶的翅膀來收集太陽(yáng)能
蝴蝶的顏色主要?dú)w因于自然光衍射的結(jié)構(gòu)顏色。但是,黑色表示蝴蝶鱗片內(nèi)陽(yáng)光的捕獲。在某些極端情況下,蝴蝶會(huì)通過翅膀上黑色鱗片內(nèi)的光熱轉(zhuǎn)換迅速除冰。受到自然采光過程的啟發(fā),NANOMO部門的科學(xué)家們仔細(xì)檢查了從不同蝴蝶獲得的黑色鱗片的納米結(jié)構(gòu),并評(píng)估了將它們放置在硅基太陽(yáng)能電池板上時(shí)的捕光能力。
即使具有明顯相同的深色,蝴蝶鱗片仍會(huì)根據(jù)其種類而具有不同的納米結(jié)構(gòu)。例如,鳥翅目鱗翅目的形態(tài)由在兩個(gè)山脊之間形成并由薄層連接的平行V形溝渠組成。這與其他三個(gè)物種的Tirumala limniace,Graphium doson和Papilio protenor cramer的尺度結(jié)構(gòu)非常不同,后者的結(jié)構(gòu)由圓形的山脊組成,這些山脊由一個(gè),兩個(gè)和三個(gè)孔的陣列隔開。相應(yīng)地,黑標(biāo)上的光反射也有所不同,因?yàn)樵诳梢姽鈪^(qū)域,最小值在1-5%的范圍內(nèi),對(duì)鳥眼黑頭的反射是不同的。
將這些結(jié)構(gòu)用作抗反射圖案將有助于在基于Si的光伏電池上收集陽(yáng)光。計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明,將這些納米結(jié)構(gòu)放置在硅太陽(yáng)能電池板上后,表面反向散射大大降低。翅翅目鳥類的鱗片結(jié)構(gòu)具有最佳的抗反射作用。光反射率從裸硅面板上的35%以上降低到5%以下。結(jié)果,短路電流,即可以從光伏電池獲得的最大電流,增加了66%。還提出了這種策略的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。
最新的研究進(jìn)展繼續(xù)了NANOMO在仿生學(xué)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。該部門率先將物理學(xué)中的基本概念應(yīng)用于應(yīng)用光子學(xué)和太陽(yáng)能收集。最近,來自BusinessFinland的TUTLI資金被授予了NANOMO,以在工業(yè)規(guī)模上擴(kuò)大生物靈感的設(shè)計(jì),以用于新的表面功能應(yīng)用。