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宽带多路复用活体太阳能电池
摘要： 开发可再生和可持续的能源是材料科学与工程领域的重要目标。特别是具有无限能量储备的自然光合作用，为能量转换与存储系统提供了深刻启示。本研究报道了一种多重活体太阳能电池，通过利用可见光波段的宽频光谱进行光合作用，实现了显著的功率增强。我们将蓝藻嵌入由金纳米颗粒（NPs）和氧化锌纳米棒（NRs）构成的纳米结构复合体中。该纳米复合材料体系不仅能产生激子，还能在光的宽频区域放大光合作用性能，从而实现多重能量捕获，峰值功率密度达到6.15毫瓦/平方米。我们预期这项研究将为提升生物光伏性能提供战略途径，实现高效持久的能量生成。
关键词： 聚球藻属PCC 6803，生物光伏，混合纳米结构，局域表面等离子体共振
更新于2025-09-23 15:21:01
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纳米材料的工业应用 || 生物光伏的纳米技术；纳米材料的工业应用
摘要： 本章阐述了纳米技术在生物光伏（BPV）领域的重要性和应用。生物光伏是一种基于类囊体膜光合作用反应发电的太阳能转换系统。研究人员通过研究从BPV中收集能量的过程，致力于开发高效系统。为此，大量聚焦于利用可溶性导电介质直接或间接发电的BPV研究报告相继发表。成功案例表明这些系统能将阳光转化为电能，但仍存在提升效率的空间。纳米材料与BPV的结合应用显著提升了BPV系统的输出功率。构建能使更多生物组分"连接"到电极的功能性表面，是纳米技术推动BPV系统发展的早期关键步骤。大表面积体积比使阴阳极电极在应用中更高效，这是另一项重要改进。针对碳纳米管和石墨烯等纳米材料在BPV中小规模与大规模应用中的潜在作用研究，凸显了绿色能源生产的重要性与应用前景。蓝藻和藻类的电子传输机制已广为人知，而借助纳米材料将新设计系统转化为光伏设备、并通过纳米材料辅助光能转化的研究也取得进展。结果表明纳米技术提高了BPV系统的能量转换率。预计随着纳米材料应用的深入，能量交换率将进一步提升，相关研究将持续向工业应用推进。
关键词： 纳米材料、纳米技术、电子传输机制、生物光伏、光合作用、绿色能源
更新于2025-09-19 17:13:59