2.量子点技术为太阳能“充电”
半导体量子点新技术,能够大幅度提高廉价光伏太阳能电池的效能。
太阳能是人类取之不尽、用之不竭的能源。然而,它的能量却因太阳能电池的成本居高不下,难以得到充分应用。目前,一些化学家提出了新的解决方案,利用只有几个纳米宽的半导体量子点制成的电池,有望最终降低太阳能发电的成本,使之能够与化石能相抗衡。
量子点是科学家自20世纪90年代以来一直潜心研究的半导体新技术,如今不断取得进展。美国能源部国家实验室的科学家发现,半导体量子点材料具有优越的与光相互作用的特性,量子点材料受高能光子撞击时释放电子的数量是硅半导体材料的2倍以上,这意味着光电转化效率能够得到大幅度的提高。不仅如此,量子点技术可以通过简单的化学反应得以实现,其材料价格将非常低廉。
目前,通过光伏太阳能电池将阳光转换为电力的挑战在于:大幅度降低输送每瓦太阳能电力的成本,而如果要与化石燃料、核能发电竞争,还要再降低5—10倍;与初级化石能源竞争则要降低25—50倍。有关试验表明,基于纳米技术的量子点新技术可以提升太阳能发电技术的竞争力。
美国国家再生能源实验室的高级研究员安森•诺基克认为,量子点技术的光伏太阳能电池能效可达42%%,高于目前能效为31%%的硅基电池。而且,量子点半导体材料的制造成本也很低,有效的聚合物量子点最终可使太阳能发电的成本与煤发电的成本相抗衡。尽管实现量子点技术的太阳能电池的商业化仍需几年时间,但一旦如此,它将会帮助人们摆脱化石能。
3.“光纤开关”精确治疗神经性疾病
利用绿藻蛋白制成的“光纤开关”,将使科研人员对人脑某一部分的功能进行开关式控制,有助于治疗抑郁症、帕金森等神经性疾病。
