植物基材革新！洋葱皮染料助力环保型防紫外线太阳能电池研发
发布日期：2025/3/21
太阳能电池会受到大量有害紫外线的照射，因为它们通常被放置在阳光照射最强的地方。一种新型环保涂层可以帮助保护它们免受紫外线的伤害，其活性成分是从洋葱皮中提取的。目前，太阳能电池表面涂有石油基材料制成的透明薄膜，用于防紫外线。石油的采集和加工过程并不环保，涂有薄膜的太阳能电池在使用寿命结束后的处理也同样不环保。
这项研究使用了染料敏化太阳能电池，因为它们特别容易受到紫外线的损害。
因此，科学家一直在寻找石油基薄膜的生物基替代品。一种有希望的候选材料是纳米纤维素，它由从农业或林业废料等植物来源获得的微小纤维素纤维组成。然而，它无法独自完成所有工作。
考虑到这一事实，芬兰和荷兰科学家最近试验了三种不同的添加剂：交联铁离子、一种名为木质素的植物生物聚合物纳米颗粒，以及从红洋葱皮中提取的花青素染料提取物。先前的研究表明，所有这些物质都具有防紫外线的特性。
图尔库大学博士研究员 Rustem Nizamov 是领导这项研究的科学家之一
在实验室测试中，研究人员将经过每种添加剂处理的纳米纤维素薄膜单独贴在染料敏化太阳能电池上，然后将其放在紫外线灯下照射 1000 小时。据报道，这相当于在中欧气候条件下暴露在户外阳光下约一年。
结果表明，洋葱染料薄膜性能最佳，可阻挡波长高达 400 纳米的 99.9% 的紫外线。尽管如此，它仍允许波长较长的可见光透过 80% 以上，并且在整个测试期间一直如此。可见光是太阳能电池用来发电的光源。
重要的是，这些数字实际上高于常用的 PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）石油基紫外线阻隔薄膜的数字。
人们希望，洋葱染料纳米纤维素薄膜未来不仅可以用于传统的太阳能电池，而且特别是可以用于完全可生物降解的太阳能电池，例如为远程环境传感器供电的电池。
这项研究由芬兰图尔库大学和阿尔托大学以及荷兰瓦赫宁根大学的科学家进行。该研究在最近发表在《ACS 应用光学材料》杂志上的一篇论文中进行了描述。
来源：cnBeta
