新浪科技訊 北京時(shí)間2月7日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，廚房櫥柜中的一些佐料只能使食物變得更加美味，但人們通常不會(huì)想到它們會(huì)使太陽(yáng)能電池更加高效，目前，太陽(yáng)能電池科學(xué)家喬恩·馬霍爾解釋了其中的奧秘……
研究人員發(fā)現(xiàn)辣椒中含有一種化學(xué)物質(zhì)——辣椒素，可以改善鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池，該電池是太陽(yáng)能電池板的組成部分。
從碳酸飲料可口可樂到令人垂涎的薯片，許多食物發(fā)明都因其不同尋常的美味且配分保密而聞名，但太陽(yáng)能電池通常擁有“絕密配方”，出乎人們意料的是，當(dāng)幾種食品成分添加到太陽(yáng)能電池中將發(fā)揮出高效電能！
事實(shí)上，這些食品成分是人們所熟知的，目前研究人員發(fā)現(xiàn)辣椒中含有一種化學(xué)物質(zhì)——辣椒素，可以改善鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池，該電池是太陽(yáng)能電池板的組成部分。
加入辣椒素會(huì)使太陽(yáng)能電池的活性物質(zhì)顆粒發(fā)生膨脹，使其能夠更有效地輸送電能，更重要的是，這種材料從缺乏電子變成了過剩電子，從而改變了電池的工作方式，可使更多的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。從本質(zhì)上講，加入辣椒素會(huì)增加電子（這可能與你吃完特別辣的印度香飯后舌頭感覺一樣，有一種觸電發(fā)麻的感覺，也可能不一樣）。
為什么會(huì)想到在太陽(yáng)能電池中增加辣椒呢？
這種含有辣椒素的電池被認(rèn)為具有高效電能，加入這種從辣椒中提取的化學(xué)物質(zhì)實(shí)際上可能是增強(qiáng)太陽(yáng)能電池性能的一種途徑，而不是為了吸引人們的注意。
但為什么人們會(huì)想到在太陽(yáng)能電池中添加辣椒呢？遺憾的是，研究人員并沒有分享他們的思考經(jīng)歷，或許這僅是一個(gè)偶然發(fā)現(xiàn)。
2014年，馬霍爾發(fā)表的一篇研究論文指出一種名為氯化鎂的化合物可以顯著降低太陽(yáng)能電池成本（這是一種與鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池不同類型的電池），你聽說過氯化鎂嗎？如果你是素食主義者，你可能曾經(jīng)吃過它。
氯化鎂可以從海水中提取，它具有多種用途，但最受歡迎的是在日式料理中，它被稱為鹽鹵，它作為豆腐增稠效果的凝結(jié)劑，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)引起了媒體對(duì)“豆腐太陽(yáng)能”的相關(guān)報(bào)道。
這是一種與食鹽（氯化鈉）沒有太大差別的鹽物質(zhì)，可以從海水中提取，它具有多種用途，但最受歡迎的是在日式料理中，它被稱為鹽鹵，它作為豆腐增稠效果的凝結(jié)劑，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)引起了媒體對(duì)“豆腐太陽(yáng)能”的相關(guān)報(bào)道。
這是否意味著食物化學(xué)物質(zhì)能很好地轉(zhuǎn)移到太陽(yáng)能電池研究中？不是真的，這種巧合更多的是與食物和化學(xué)之間的重疊，以及指導(dǎo)許多材料科學(xué)家探索該物質(zhì)如何應(yīng)用于太陽(yáng)能電池將會(huì)發(fā)生怎樣的變化。
把太陽(yáng)能電池想象成蛋糕，如果向這個(gè)“蛋糕”中添加某種新分將發(fā)生怎樣的變化？烘焙后再嘗試最終的混合效果會(huì)更加可靠。
你可以認(rèn)為大多數(shù)太陽(yáng)能電池的研究是由物理學(xué)家完成的，這在一定程度上是正確的，但是這項(xiàng)研究方法與粒子物理學(xué)家在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)所做的研究或者宇宙學(xué)研究幾乎沒有共同之處，以上領(lǐng)域通常圍繞著繁重的計(jì)算和理論工作。
太陽(yáng)能電池研究實(shí)際上是一個(gè)介于物理和化學(xué)之間的材料科學(xué)問題，新型太陽(yáng)能電池技術(shù)或者相關(guān)工藝的開發(fā)是非常大的勞動(dòng)密集型工作，典型方法是花費(fèi)大量時(shí)間測(cè)試大量類似但略有改變的電池設(shè)計(jì)的性能。太陽(yáng)能電池是由不同材料堆疊而成的，很難預(yù)測(cè)改變一個(gè)組件會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生什么影響。
如果研究人員在太陽(yáng)能電池A層添加某種物質(zhì)，A層就可能發(fā)生變化，那么在B、C和D層也可能發(fā)生變化，類似地，如果改變C層，需要如何改變A層或者B層呢？該過程會(huì)對(duì)D層產(chǎn)生怎樣的變化呢？人們或許認(rèn)為這是非常奇妙的事情，并且難以預(yù)測(cè)，這將激發(fā)研究人員對(duì)該領(lǐng)域創(chuàng)新的好奇心。
如果將來在食物中發(fā)現(xiàn)更多化合物放入太陽(yáng)能電池，我們不應(yīng)該感到驚訝，因?yàn)樗鼈兺ǔＪ蔷哂杏杏锰匦缘挠袡C(jī)化合物。
將太陽(yáng)能電池想象成為蛋糕，要想知道加入一種新成分后會(huì)發(fā)生什么，就先烘焙然后對(duì)最終混合物取樣，這遠(yuǎn)比試著預(yù)測(cè)它的外觀和味道要可靠得多。
最終，我們所吃的食物就像太陽(yáng)能電池一樣，是一種混合物，雖然我們從辣椒中知道辣椒素的存在，但它實(shí)際上僅是一種有機(jī)化合物，巧合的是，它具有特殊屬性，適用于太陽(yáng)能電池處理，也可以用作調(diào)味品。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
馬霍爾稱，就我自己而言，我曾發(fā)明了使用氯化鎂制作豆腐的方法，直到我寫這張紙的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)它是用在豆腐上的，令人遺憾的是，我在素食貨架上沒有受到啟發(fā)。所以，這些方法并不像你第一次讀到它們時(shí)聽起來那么怪異和古怪，通常有一些最初的邏輯是基于這些化合物固有的化學(xué)物質(zhì)，而這些科學(xué)幻想往往會(huì)導(dǎo)致更有趣的突破。