2026-04-11 13:21:09
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據外國媒體報道:由劍橋大學研究人員開發的新型藻類動力燃料電池設計,其效率比現有的植物和藻類模型高5倍,並且可能更具成本效益,生產和實際使用價值。

近年來,除了光伏發電裝置外,生物光伏(BPVs,也被稱為生物太陽能電池)已yi經jing成cheng為wei一yi種zhong環huan保bao且qie低di成cheng本ben的de方fang法fa來lai收shou集ji太tai陽yang能neng並bing將jiang其qi轉zhuan化hua為wei電dian能neng。這zhe些xie太tai陽yang能neng電dian池chi利li用yong藻zao類lei等deng微wei生sheng物wu的de光guang合he特te性xing將jiang光guang轉zhuan換huan為wei可ke用yong於yu提ti供gong電dian力li的de能neng源yuan形xing式shi。
在BPVs光合作用期間,藻類產生電子,其中一些被輸出到細胞外,從而為需要電力的設備提供電力。到目前為止,所有BPV都在一個細胞內進行充電(光捕獲和電子發生)和功率輸送(傳輸到電路),電子一旦分泌就會產生電流。
在Nature Energy雜誌上發表的一項新技術中,生物化學,化學和物理部門的研究人員合作開發了一種雙室BPV係統,其中涉及太陽能電池操作的兩個核心過程,即電子的生成轉換成電力,是分別在兩個細胞室中進行了。
化學係的Kadi Liis Saar解(jie)釋(shi)道(dao),充(chong)電(dian)和(he)供(gong)電(dian)往(wang)往(wang)有(you)相(xiang)互(hu)矛(mao)盾(dun)的(de)要(yao)求(qiu),例(li)如(ru),充(chong)電(dian)單(dan)元(yuan)需(xu)要(yao)暴(bao)露(lu)在(zai)陽(yang)光(guang)下(xia)才(cai)能(neng)有(you)效(xiao)充(chong)電(dian),而(er)電(dian)力(li)傳(chuan)輸(shu)部(bu)分(fen)不(bu)需(xu)要(yao)暴(bao)露(lu)在(zai)光(guang)線(xian)下(xia),而(er)是(shi)應(ying)該(gai)有(you)效(xiao)地(di)將(jiang)電(dian)子(zi)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)流(liu),損(sun)耗(hao)最(zui)小(xiao)。建(jian)立(li)一(yi)個(ge)雙(shuang)室(shi)係(xi)統(tong)允(yun)許(xu)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)獨(du)立(li)地(di)設(she)計(ji)這(zhe)兩(liang)個(ge)單(dan)元(yuan),並(bing)向(xiang)著(zhe)兩(liang)個(ge)方(fang)向(xiang)優(you)化(hua)係(xi)統(tong)。
gaituanduishiyongjingguojiyingaizaodezaoleixiedaitubian,shixibaozaiguanghezuoyongguochengzhongjiangfeishengchanxingxiaohaodedianheliangjiangzhizuidi。zhihoutuanduijinxinglechuangxindesheji,zuizhongjianlilegonglvmiduwei0.5 W / m2的生物光伏電池,是以前設計的五倍。雖然這隻是傳統太陽能燃料電池提供的功率密度的十分之一左右,但這些新的BPV具有一些吸引人的特點。
另外,分離能源生產和儲存部件也有其他優勢。電荷可以存儲,而不必立即使用 - 這意味著電荷可以在白天產生,然後在夜間使用。
這項研究得到了Leverhulme Trust,工程和自然科學研究委員會以及歐洲研究委員會的支持。論文全文請參考:https://www.nature.com/articles/s41560-017-0073-0全書目信息:Saar, KL et al. Enhancing power density of biophotovoltaics by decoupling storage and power delivery. Nature Energy; 9 Jan 2018; DOI: 10.1038/s41560-017-0073-0