利用病毒提升太陽能電池效率

Virus-templated self-assembled single-walled carbon nanotubes for highly efficient electron collection in photovoltaic devices
Nature Nanotechnology
Year published:(2011)
DOI:doi:10.1038/nnano.2011.50

A More Efficient Solar Cell–Built By A Virus
Forbes Apr. 26 2011 - 9:20 am

MIT：病毒提升太陽能技術
ZDNet Taiwan - 2011/05/03 12:27:02
美國麻省理工技術學院(MIT)的研究人員發現，使用經過基因修正M13病毒版本，將可控制太陽能電池表面的奈米管的排列，並提升其效能。
圖片來源 : Matt Klug, Biomolecular Materials Group

藉由在太陽能電池上增加碳奈米管，理論上將可提升太陽能電池表面的電子收集程序 – 這些電子可用來產生電流。

唯一的問題是奈米管可能有點難處理 — 有時它們會群聚在一起，這時就要靠病毒來解決。這是因為M13病毒可以協助預防群聚的問題。它可以幫助奈米管進行排列。

MIT研究人員正在以受過感染的太陽能電池測試這項程序，它的製作方式與傳統太陽能電池使用的矽完全不同。但是這項技術將可運用到量子點與有機太陽能電池。目前為止，這項測試已經顯示出效能可提升三分之一。
(ZDNet Taiwan編輯部/T.I.M譯)

太陽能電池裡加病毒？有效！
立報 更新日期:2011/05/17 00:17 PanSci 泛科學網
作者：陳彥伶(PanSci泛科學網實習編輯)
在傳統的太陽能電池中，陽光被矽或二氧化鈦電池吸收，釋放出電子，而這些電子會跑去電子收集電極（electron collector, or electrode）。這些太陽能電池的一個問題是，很多電子會無法找到往電子收集電極的路。

奈米碳管（carbon nanotubes ）可以被用作這些電子和電極間的橋樑，但奈米碳管會傾向糾結成一團，降低效率並產生短路的情形。研究者現在透過基因改造創造一種病毒，可以用以穩定奈米管的位置，並增加將近三分之一的能源轉換。「一點點的生物學就有很大的幫助」研究團隊的領導人 Angela Belcher 提到，整個病毒式奈米管的連接層，只占了電池完成品的0.1%的重量。

這個叫作 M13 的病毒以縮氨酸（peptide）來維持奈米管的位置，而這是蛋白質的基礎材料。單一個病毒可以支承五到十個奈米管，每一個奈米管都藉由該病毒的300個縮氨酸分子穩固地維持在原位。

除此之外，這些病毒被設計以產生二氧化鈦，對於以相同材料製作的太陽能電池頗有幫助，而此病毒模板裝配線可以讓研究者在二氧化鈦的奈米粒子和奈米碳管間建立起較好的接觸，讓光電子(photo-generated electrons)移動更快，更有效率。

資料來源：Materials Scientists’ Solar Cell Has a Virus—and That’s a Good Thing-DISCOVER(April 26th, 2011)

科學家成功利用病毒提升染料敏化太陽能電池效率
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