太陽(yáng)能天線是由10微米長(zhǎng)，4微米厚的纖維繩制成的。其中包括大約3000萬(wàn)個(gè)碳納米管。圖片來(lái)自麻省理工學(xué)院。

麻省理工學(xué)院的化學(xué)工程師通過(guò)使用碳納米管制成的太陽(yáng)能天線，其利用的太陽(yáng)能是普通太陽(yáng)能光伏電池的100倍。

研究人員認(rèn)為，這種天線可捕獲和聚集太陽(yáng)能。由此可創(chuàng)建更小、而且發(fā)電量更高的太陽(yáng)能電池陣列。

Charles and Hilda Roddey化學(xué)工程的副教授以及該研發(fā)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)人Michael Strano解釋說(shuō)：“不是在整個(gè)屋頂使用光伏電池，你只需在很小的地方安裝這種很小的帶有天線的光伏電池，天線就可以驅(qū)動(dòng)光子。”

太陽(yáng)能電池板通過(guò)把光子轉(zhuǎn)化為電流進(jìn)行發(fā)電。納米管天線可提高捕獲光子的數(shù)量，并且通過(guò)太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能源。

太陽(yáng)能天線是由10微米長(zhǎng)，4微米厚的纖維繩制成。其中包括大約3000萬(wàn)個(gè)碳納米管。這個(gè)團(tuán)隊(duì)制造出一種具有不同帶隙的兩層納米管纖維。

任何材料中都不同程度的帶有電子。當(dāng)光子到達(dá)某些具體材料表面時(shí)，使得電子具有更高的能量級(jí)別。電子和空穴對(duì)之間的反應(yīng)形成激子，能量級(jí)別的差異被稱為帶隙。

具有較小帶隙的納米管可制成天線的內(nèi)層，而具有較高帶隙的納米管覆蓋在天線的外層。因?yàn)榧ぷ拥牧鲃?dòng)是從高能量到低能量的，外層的激子流向內(nèi)層的激子，在這里它們以較低的能量狀態(tài)存在。因此，當(dāng)太陽(yáng)光照射到材料表面時(shí)，所有的光子都流向纖維的中心。

現(xiàn)在該研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正在就光子流向纖維中心過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最低的能量損失開展工作，并且每個(gè)光子產(chǎn)生超過(guò)1個(gè)激子。目前，碳納米管會(huì)損失13％其吸收的能量，但是該團(tuán)隊(duì)的目的是通過(guò)使用這種天線使得能量損失僅有1％。

Strano先生和其團(tuán)隊(duì)的目的是，制造出可利用天線和其性能的光伏裝置。該團(tuán)隊(duì)將在半導(dǎo)體材料的中心構(gòu)建天線，這樣在太陽(yáng)能電池把光子轉(zhuǎn)化為電流之前，就可對(duì)其進(jìn)行聚集。

這種新的天線也可用于聚集太陽(yáng)光的裝置，例如：夜視鏡或者望遠(yuǎn)鏡。

這項(xiàng)碳納米管的研究出版在9月12日的自然材料刊物上。