美國能源部布魯克海文國家實驗室(Brookhaven)和洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos)于近日宣稱，其研究結(jié)果表明透明薄膜具有在相對較大面積內(nèi)吸收光并生產(chǎn)電荷的能力。同時，兩家實驗室的專家還在《化學(xué)材料》(Chemistry of Materials) 期刊上發(fā)表了相關(guān)文章，稱此材料可用于生產(chǎn)透明太陽能電池板或太陽能窗戶，從而在實際應(yīng)用中將吸收的太陽能轉(zhuǎn)換至可使用電力。

圖為六邊形的邊密集地排列，可吸收強烈光線，也可以方便地進行發(fā)電

　　據(jù)稱，此種材料是在半導(dǎo)體聚合物中注入富含豐富碳元素的富勒烯(fullerenes)而制成的。在監(jiān)控條件下，這種材料可以在數(shù)微米大的面積上進行自組裝并形成如蜂窩狀的可重復(fù)網(wǎng)格。此蜂窩薄膜是在聚合物/富勒烯混合溶液中滴入微米大小的水滴使其遍布溶液表層而制成的。隨著溶劑的蒸發(fā)，此聚合物逐漸形成六角型圖案，即蜂巢狀外觀。

　　“雖然這種蜂窩狀圖案的薄膜此前曾使用聚苯乙烯等傳統(tǒng)聚合物進行制作，但此文章首次提出半導(dǎo)體及富勒烯的混合材料可以有效地吸收光線、產(chǎn)生電荷并進行分離電荷?！辈剪斂撕Ｎ膰覍嶒炛行牡墓δ芗{米材料首席科學(xué)家及物理化學(xué)家米爾恰?科特勒特表示(Mircea Cotlet)。

　　“此外，由于這種材料的聚合物鏈只在六角形的邊緣處分布稠密，而其余的中心面積則分布非常薄且相對松散，因此其具有較高的透明性。分布稠密的邊角處可以更容易地吸收光線并同時促進發(fā)電，而中心地帶則由于無法吸收足夠光線而保持相對透明?！?

　　據(jù)CFN材料科學(xué)家Xu Zhihua先生表示，此大面積圖案可應(yīng)用在許多方面用來生產(chǎn)能源，包括太陽能窗戶、透明太陽能電池板及光顯示等。

　　此蜂窩結(jié)構(gòu)的一致性已被諸多掃描探針和電子顯微鏡方法驗證。此外，結(jié)構(gòu)中的邊緣位置、蜂窩中心及網(wǎng)格節(jié)點處的光學(xué)性質(zhì)和生產(chǎn)電荷，也已經(jīng)過共聚焦熒光時間分辨熒光顯微鏡的測試。

　　“溶劑蒸發(fā)速率越慢，所產(chǎn)出的聚合物就越緊湊，電荷傳輸效果也就越好，” 科特勒特在討論聚合物的形成時指出，他還表示，材料的成型程度取決于溶劑的蒸發(fā)速率，同時也就決定了材料的電荷傳輸速率。

　　科特勒特總結(jié)道：“我們的工作使我們更深入地了解了蜂窩結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性。下一步將是使用這些蜂窩薄膜來制作透明柔性有機太陽能電池及其他設(shè)備?！?/P>