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　　新型玻璃薄膜

　　既发电又隔热

　　本报讯  日前，华南理工大学教授叶轩立团队联合教授黄飞团队开发出一种同时具备发电和隔热效果的半透明薄膜太阳电池。这类电池薄膜不仅具有高效的光电转换效率，而且其隔热效果也极为优异。研究显示，这种同时具备发电和隔热效果的太阳能电池薄膜理论上可使住户节省超过五成的用电量，有望大幅提升家庭用电的能效水平。相关研究近期已发表在美国《焦耳》杂志上。

　　该团队创新性地选择了一类吸收边延伸至900纳米的窄带隙非富勒烯受体作为在光吸收层中捕获近红外光的关键组分。近红外光子的吸收不仅可使太阳电池产生额外的光电流，同时也赋予此电池器件隔热功能。

　　另外，超薄金属银电极也对红外光具有反射作用，可帮助重新反射部分近红外光回到吸光层，进一步增强器件的光电转换效率及隔热效果。为了尽可能多地吸收利用近红外光，还可在银电极后添加光学调控层。

　　华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室教授叶轩立说，他们将有机光伏材料制成半透明、轻质的膜，使玻璃成为发电机和热绝缘体。这种薄膜的隔热率可在75%到90%的范围内调节，与市场中优质的太阳隔热膜水平相当。

　　团队通过使用高折射系数材料和低折射系数材料交替沉积，形成光学调控微腔，可在保持整体器件可见光透过率不变的条件下，进一步降低红外光透过率，从而再次增强太阳电池器件薄膜的隔热效果。

　　此外，在低光强照射下，这种薄膜的光电转换效率反而更高，因此还有望利用夜晚的室内灯光产生可观电能。研究人员说，这种功能材料还处于开发初期，但有望为有机光伏材料的应用开辟新空间。

　　（李惠钰）

　　基因工程

　　突破生物制氢极限

　　本报讯 近日，美国内布拉斯加大学林肯分校研究人员通过基因工程手段，将一种能够代谢产氢的细菌基因改造，突破了生物制氢的理论极限量，为清洁可再生能源制备提供了一个新路径。

　　据了解，氢气可以通过特定细菌进行发酵制得，也就是经过葡萄糖供能，二氧化碳与氢气可以作为细菌代谢产物排出。这项实验中使用的是一种名为Thermotoga Maritima的细菌，可在深海热泉处寻到其踪迹，具有耐高温的特性。

　　研究人员认为，细菌代谢产出氢气的过程与其增殖过程有一定连带关系，要在葡萄糖供给量一定的情况尽可能多得制出氢气，则需要减少细胞增殖这一过程，减弱这两个反应之间的联系。因此，研究人员“敲掉”了减慢制氢速率的基因，当细菌生产氢气的速率不再受到基因抑制，细菌“认为”自身进入了“无限繁殖”的程序，进而会激发细菌自我保护机制，其内部另一控制糖分运输的基因会自发变异，对细菌增殖开始进行抑制。这样一来，细菌代谢制氢的过程就能够得到最大化利用。

　　研究人员表示，氢气只是实现了一种可能性，用基因工程手段操控细菌代谢途径可以用来制出更多有价值的产物。

　　（李丽旻)

　　大连化物所开发出

　　全固态锂离子微电池

　　本报讯  近日，中科院大连化物所二维材料与能源器件吴忠帅研究员团队与包信和院士团队合作，开发出一种具有多方向传质、优异柔性和高温稳定性的平面集成化全固态锂离子微型电池。相关研究成果发表在国际权威期刊《纳米能源》上。

　　锂离子电池是目前社会上应用最广泛、最为流行的一种电源，但存在着体积大、形状固定、柔性差、电解液泄漏和可燃等安全问题，因此难以满足柔性化、小型化电子器件的需求。

　　研究团队率先开发出一种全固态平面集成化的锂离子微型电池。该锂离子微型电池以纳米钛酸锂纳米球为负极、磷酸铁锂微米球为正极、高导电石墨烯为非金属集流体、离子凝胶为电解液，具有平面十指交叉构型且无需使用传统隔膜和金属集流体。

　　该锂离子微型电池具有多方向传质的优势，优异的倍率性能；超长的循环稳定性，3300次循环后容量基本没有衰减；良好的机械柔性，在反复弯曲或扭曲下其电极结构无损坏以及电化学性能无明显变化。同时，该微型储能器件能在100°C的高温环境下稳定工作且具有长循环稳定性（1000次循环）。此外，该锂离子电池无需金属连接体便能实现模块化自集成，实现输出电压和容量的有效调控。

　　（郑双好）