做和MIT利用活体病毒改造碳纳米管太阳能电池

MIT利用活体病毒改造碳纳米管太阳能电池

美国麻省理工学院(MIT)的研究人员表示，活体病毒可用于将高导电性碳纳米管安装到染料敏化太阳能电池(dyesensitizedsolarcells)的正极结构中，电池效率可因此提高几乎三分之一。

染料敏化太阳能电池为一种光电化学系统，是由位于光敏应按要求使钳口对称的夹好试样正极与电解质之间的半导体元件材料制成的。覆盖着染料的纳米二氧化钛(titaniumdioxide)会吸收太阳光，并将电子释放到正极中。然后那些电子会被收集起来用以驱动变形单位mm、cm、inch负载，然后经由负极回到电解质中，如此不断循环。MIT研究人员表示，通过病毒使碳纳米管和正极交织在一起，就能将染料敏化太阳能电池的转换效率由8%以下，提高到10.6%以上。

该研究团队是由MIT教授Angela Belcher所率领，成员包括博士研究生Xiangnan Dang与Hyunjung Yi，以及另外两位教授PaulaHammond与Michael Strano。

Belcher此前已经证实了一种名为M13的病毒，可刺激“氢经济(hydrogeneconomy)”并催生薄膜电池。而该团队的最新研究成果，则是首次利用病毒来分离出太阳能电池内的纳米管，以980.7避免纳米管凝集一成团或导致短路。每个病毒可以在约有300个肽分子(peptidemolecules)的一个区域内，吸附10个纳米管，然后这种经过基因工程改造的病毒会分泌出二氧化钛涂层。

如果这种新技术实验室以外的地方也能成功，这种纳米管增强型太阳能电池将可进军2011年估计规模达1,560亿美元的微生物技术产品市场。根据市场研究机构BCCResearch的预测，该市场规模在2016年还可成长至2,590亿美元以上。

所谓的微生物技术产品，包括天然酵母、酿造啤酒，以及诸如MIT所研发的M13基因工程微生物，可应用在胰岛素、生物柴油以及冶金产品(metallurgicalproducts.)等。

M13病毒由一条标准DNA序列(图右方的线圈)组成，上面吸附着在碳纳米管(灰色)，并将其维持在固定位置。而附着在染料分子(红色)上的二氧化钛涂层(黄色)，则环绕着病毒与碳纳米管。

Belcher表示，MIT所研发的这项新技术，只需在染料敏化太阳能电池的工艺中添加一个简单的步电脑软件尽可能不要应用互联网骤，也能适用其他类型的有机与量子点(quantum-dot)技术太阳能电池。