美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Brookhaven)和洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)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(duì)較大面積內(nèi)吸收光并生產(chǎn)電荷的能力。同時(shí)，兩家實(shí)驗(yàn)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(yáng)能電池板或太陽(yáng)能窗戶，從而在實(shí)際應(yīng)用中將吸收的太陽(yáng)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(qiáng)烈光線，也可以方便地進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行分離電荷。”布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)中心的功能納米材料首席科學(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(duì)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(shí)促進(jìn)發(fā)電，而中心地帶則由于無(wú)法吸收足夠光線而保持相對(duì)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(lái)生產(chǎn)能源，包括太陽(yáng)能窗戶、透明太陽(yáng)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(yàn)證。此外，結(jié)構(gòu)中的邊緣位置、蜂窩中心及網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的光學(xué)性質(zhì)和生產(chǎn)電荷，也已經(jīng)過(guò)共聚焦熒光時(shí)間分辨熒光顯微鏡的測(cè)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(shí)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(shí)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(lái)制作透明柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池及其他設(shè)備?！?/P>