據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國能源部布魯克海文國家實(shí)驗室和洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室的科學(xué)家們研發(fā)出了一種可吸收光線(xiàn)并將其大面積轉化成為電能的新型透明薄膜。這種薄膜以半導體和富勒烯為原料，具有微蜂窩結構。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的《材料化學(xué)》雜志上，論文稱(chēng)該技術(shù)可被用于開(kāi)發(fā)透明的太陽(yáng)能電池板，甚至還可以用這種材料制成可以發(fā)電的窗戶(hù)。

　　這種材料由摻雜碳富勒烯的半導體聚合物組成。在嚴格控制的條件下，該材料可通過(guò)自組裝方式由一個(gè)微米尺度的六邊形結構展開(kāi)為一個(gè)數毫米大小布滿(mǎn)微蜂窩結構的平面。

　　負責該研究的美國布魯克海文國家實(shí)驗室多功能納米材料中心的物理化學(xué)家米爾恰·卡特萊特說(shuō)，雖然這種蜂窩狀薄膜的制作采用了與傳統高分子材料（如聚苯乙烯）類(lèi)似的工藝，但以半導體和富勒烯為原料，并使其能夠吸收光線(xiàn)產(chǎn)生電荷這還是第一次。

　　據介紹，該材料之所以還能在外觀(guān)上保持透明是因為聚合物鏈只與六邊形的邊緣緊密相連，而其余部分的結構則較為簡(jiǎn)單，以連接點(diǎn)為中心向外越來(lái)越薄。這種結構具有連接作用，同時(shí)具有較強的吸收光線(xiàn)的能力，也有利于傳導電流，而其他部分相對較薄也更為透明，主要起透光的作用。

　　研究人員通過(guò)一種十分獨特的方式來(lái)編織這種蜂窩狀薄膜：首先在包含聚合物以及富勒烯在內的溶液中加入一層極薄的微米尺度的小水滴。這些水滴在接觸到聚合物溶液后就會(huì )自組裝成大型陣列，而當溶劑完全蒸發(fā)后，就會(huì )形成一塊大面積的六邊形蜂窩狀平面。此外，研究人員發(fā)現聚合物的形成與溶劑的蒸發(fā)速度緊密相關(guān)，這相應地又會(huì )決定最終材料的電荷傳輸速度。溶劑蒸發(fā)得越慢，聚合物的結構就越緊湊，電荷傳輸速度也就越快。

　　“這是一種成本低廉而效益顯著(zhù)的制備方法，很有潛力從實(shí)驗室應用到大規模商業(yè)化生產(chǎn)之中�！笨ㄌ厝R特說(shuō)。

　　通過(guò)掃描探針式電子顯微鏡和熒光共焦掃描顯微鏡，研究人員證實(shí)了新材料蜂窩結構的均勻性，并對其不同部位（邊緣、中心、節點(diǎn)）的光學(xué)性質(zhì)和電荷產(chǎn)生情況進(jìn)行了測試。

　　卡特萊特表示：“我們的工作讓人們對蜂窩結構的光學(xué)特征有了更深的了解。下一步我們計劃將這種材料應用于透明且可卷曲的柔性太陽(yáng)能電池以及其他設備的制造當中，以推動(dòng)這種蜂窩薄膜盡快進(jìn)入實(shí)用階段�！�

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