第130章 生物太阳能面板

　　姜大邺把太阳能面板的设计图纸拿到物理基础实验室，请相关的专家和教授仔细审查一下，希望从中能够找到不达标的原因。

　　太阳能面板是指利用半导体材料在光照条件下发生的光生伏特效应将太阳能直接转换为电能的器件，是诸多太阳能利用方式中最直接的一种。

　　目前市面上的太阳能电池分为非晶硅和晶体硅类。

　　晶体硅类太阳能电池，有机薄膜太阳能电池，钙钛矿太阳能电池等等。

　　其中晶体硅又可以分为多晶硅和单晶硅。

　　单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%。

　　这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。

　　多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右。

　　从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。

　　钙钛矿太阳能电池，一种钙钛矿结构的有机太阳能电池的转化效率或可高达22.1%，能大幅降低太阳能电池的使用成本。

　　这种材料的成本非常低，但是性能极其不稳定，使用寿命也得不到保证，现在还没有大规模的推广。

　　有机薄膜电池……

　　…

　　姜大邺得到的未来太阳能面板严格的来说并不是属于以上任何一种。

　　从属性来说，它是一种生物太阳能面板！

　　它既可以支持硅晶类的太阳能电池，也可以支持有机薄膜类的太阳能电池。



　　这是一种多用途的生物太阳能面板。

　　他充分的利用海藻中的叶绿素，藻红蛋白，藻蓝蛋白吸收各种红绿蓝光的特性，大范围吸收阳光。

　　现在的太阳能电池，包括21世纪的太阳能电池都是主要吸收红外线而产生电能。

　　而这种生物太阳能电池，可以吸收绝大部分光谱中的光辐射，产生的电量比起一般的电池要多得多。

　　以前建造源于生物的电池时，采取的方法是提取细菌光合用途所用的天然色素，但这种方法成本高且过程复杂，要用到有毒溶剂，且可能导致色素降解。

　　为解决上述问题，研究人员将色素留在细菌中。

　　他们通过基因编辑手段改造大肠杆菌，生成了大量叶绿蛋白，藻蓝蛋白，藻红蛋白等等。

　　这些蛋白类通过特定的环境下会分解成叶绿素，褐藻色素，番茄红素等等。

　　这些东西吸收光线并转化为能量来说特别有效。

　　研究人员为细菌涂上了一种可以充当半导体的矿物质，然后将这种混合物涂在玻璃表面。

　　他们采用涂膜玻璃作为电池阳极，生成的电流密度达38.89毫安/平方厘米，而该领域其他研究人员实现的电流密度仅为0.362毫安/平方厘米。

　　换算成一平方米的功率也就是169瓦，如果再加上单晶硅转化后的电能，就很有可能达到600瓦。

　　普通商用1000瓦太阳能发电系统的电池效率约为13-22％，一平方米的功率也就是130－220瓦，一小时的功率也就是0.13－－0.22千瓦时（度）。

　　按照每天平均十小时日照计算，一平方米产生的最大电能差不多可以达到6000瓦，即6度电。

　　这个数字是非常恐怖的！

　　当下这个年代的太阳能在最理想的情况下也就产生2度电。

　　三倍的数据差，完全就可以大面积的推广，甚至是自营发电机厂。

　　杜囯盈想自主建设发电机厂，不是没有可能，尤其是在讲究环保的欧盟完全有可行性。

　　这种材料打造的这种太阳能电池产生的电流比之前记录的任何类似装置都要强，而且无论在强光和弱光环境下都同样有效。

　　等以后智能手机开发出来后，完全可以打造成一个永不充电的生物智能手机。

　　此外，这种源于生物的材料还可广泛应用于采矿、深海勘探以及其他低光环境等领域。

　　姜大邺得到的生物基础知识里面，有基因编辑技术的详细使用介绍。

　　CRISPR/Cas9基因编辑技术是基因编辑领域的最亮眼的技术，是目前最简单、便捷的基因编辑技术。

　　据说，任何一个有基本分子生物学背景的学生，都能在短时间内学会并操作该技术。

　　它于2012年问世，在问世后的极短时间内就在世界范围迅速扩散并受到追捧。

　　该技术的开创者法国生物化学家埃马纽埃尔·沙尔庞捷和美国生物学家詹妮弗·杜德纳，他们也凭此摘得2020年诺贝尔化学奖。

　　至于CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理，简单来说涉及两个工具：向导RNA(核糖核酸)和一种酶(核酸酶)。

　　向导RNA负责找到目标基因，作用相当于一个定位仪;核酸酶相当于基因剪刀，能剪断目标基因连接，使我们能剪切掉不需要的基因，以及插入新的基因。

　　现在，问题的重点就是，这种基因编辑手段所需要的几种藻类的DNA和RNA没有资料记载。

　　这需要很长一段时间才能够分解出来，并且验证、核实这些DNA的功能。

　　现在的半导体和DNA技术，永远不能和21世纪后的技术革新时代相同并论。

　　尽管藻类的DNA比较简单，但也需要一个月才能完全解析出来。

　　为了尽快的完成这个实验项目，姜大邺出资1亿多美元，从美国的赛默飞公司购买了十套DNA测序仪，以及大量的微生物实验设备和动植物检测设。

　　现在这些高端的实验设备和检测设备，基本都是国外公司垄断。

　　等几年后，国内科学技术发展突破到一个新阶段，完全有可能实现全面自主生产。

　　这就能让这些设备的价格大大降低。


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