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過(guò)去的太陽(yáng)能電池是透過(guò)太陽(yáng)能板發(fā)電，經(jīng)由電線將電能儲(chǔ)存到蓄電池中。但從太陽(yáng)能板到蓄電池的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，容易散逸電能、降低轉(zhuǎn)換效能。為改善這樣的問(wèn)題，俄亥俄州州立大學(xué)把太陽(yáng)能板和充電電池結(jié)合成混合裝置，讓太陽(yáng)能板成為電池的一部份，電能就能直接存于電池中。

俄亥俄州州立大學(xué)化學(xué)與生化系武毅英教授（YiyingWu）帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)相信這項(xiàng)裝置能使成本降低四分之一，改善長(zhǎng)久存在的太陽(yáng)能儲(chǔ)存效能問(wèn)題。一般的太陽(yáng)能電池，只有80%的電子能從太陽(yáng)能板移動(dòng)到電池；有了這項(xiàng)新設(shè)計(jì)，光能直接在電池內(nèi)部轉(zhuǎn)換為電子，儲(chǔ)存效能近乎百分之百。


藉由光和空氣便可自行充電的太陽(yáng)能電池：負(fù)責(zé)捕捉光能的二氧化鈦柱和覆蓋于上方的網(wǎng)狀態(tài)金屬，可允許空氣從孔隙中流入電池。

太陽(yáng)能電池在吸入空氣時(shí)放電，呼出空氣時(shí)充電

太陽(yáng)能電池（SolarCell）是利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，薄片吸收光能之時(shí)，電子脫離原子核束縛而被激發(fā)成自由電子，形成電流與電壓。但我們俗稱的太陽(yáng)能電池實(shí)際上是芯片組，并不具備儲(chǔ)電的能力，因此需要接上蓄電池，將電能儲(chǔ)存。

俄亥俄大學(xué)研發(fā)的新的太陽(yáng)能電池則將太陽(yáng)能芯片與充電電池結(jié)合。光會(huì)進(jìn)入網(wǎng)狀太陽(yáng)能板中創(chuàng)造電子，氧氣則通過(guò)網(wǎng)狀孔洞進(jìn)出電池內(nèi)部。電池里的電子參與過(guò)氧化鋰的化學(xué)分解時(shí)釋出鋰離子與氧氣，其中氧氣經(jīng)孔洞釋放到空氣中，而鋰離子儲(chǔ)存在電池中、準(zhǔn)備之后捕捉電子形成鋰金屬。電池放電時(shí)，化學(xué)反應(yīng)則使鋰金屬與氧氣反應(yīng)，消耗氧氣形成過(guò)氧化鋰。

設(shè)計(jì)讓電池「呼吸」的麻煩在于太陽(yáng)能板通常是實(shí)心的半導(dǎo)體版，會(huì)阻隔空氣進(jìn)入電池。因此，研究團(tuán)隊(duì)以網(wǎng)狀鈦金屬制成「滲透性網(wǎng)狀太陽(yáng)能板」，并于板上植上葉片狀的二氧化鈦柱。讓二氧化鈦柱在捕捉光的時(shí)候，同時(shí)也能讓空氣從孔隙中流入。