模仿植物光能转换机制 太阳能电池可"自我修复"

植物拥有极强的将光能转换成生物能的机制，这种高效的机制在很大程度上影响着研究如何将太阳光能转换成电能的科学家们。在研究太阳能电池的过程中，研究人员正不断努力模仿着这种巧妙的机制，现如今麻省理工学院的科学家认为他们已经做到了这一点。他们创造出了一种合成自组装叶绿体，它们可以被反复地分解和重新组合，而由它们所组成的太阳能电池，在因太阳光过度照射而被损坏后，可以借此恢复成正常状态。

为了再现这种独特的再生能力，麻省理工学院的研究团队设计了一种自组装分子，利用光子来使电子震动而松散，该系统主要包括碳纳米管(提供支架和不同单元之间电信号传播的通路)、合成磷脂(形成盘状结构以及提供结构性支持)以及其他分子自组装成的“反应中心”(用于操作更多的光子来释放电子)等。

在某些条件下，这些化合物可以自动组装起来，形成一种统一的适合接收太阳能的结构。但是，在表面活性剂(类似于用于分解油的物质)存在的条件下，这种统一的结构分解成碳纳米管、合成磷脂和其他组成分子。通过把表面活性剂析取出来的方式，这些分子又重新获得了自动组装的条件，重新形成可以吸收太阳能的结构。这个结构修复了重构前太阳光对自身造成的损害，又可以充分而高效地进行太阳能的转换作业了。

如今，他们制造的太阳能电池中的“细胞”工作效率还只有40%，而他们认为，如果下一步进行一些结构上的调整，电池的效率要高得多。并且由于这些“细胞”不会随着时间降解——只要给它们注入一次表面活性剂使其快速分解并重构，电池用起来就基本上相当于全新的了。