瑞典隆德大学的研究人员发现了一种新的方式来捕获太阳能——通过使用含铁的分子。成果发表在《Nature Chemistry》期刊，希望开发更高效和环保的太阳能应用。

太阳能是一种取之不尽的资源，但我们目前只利用了太阳能的一小部分。因此，世界各地的研究人员试图寻找新的和更有效的方法来使用太阳能。

隆德研究人员正在研究的是由二氧化钛纳米结构薄膜和用于捕获太阳能的染料构成的太阳能电池。目前，最好的太阳能电池染料含钌元素，但钌是一种非常罕见和昂贵的元素。

“许多研究人员试图用铁代替钌，但没有成功。之前尝试制备的分子都将光能转变成热能，而不是太阳能电池所需要的电子，”隆德大学的化学物理教授VillySundström说。

隆德化学部门的研究人员与乌普萨拉大学合作成功地制备了一种将光能转化为电子的铁基染料，效率接近100%。

“使用铁的优点在于它本身是一种常见的元素。在未来，它可以提供廉价和环保的太阳能应用，”隆德大学有机化学教授Kenneth Wärnmark说。

通过结合实验与先进的计算机模拟，研究人员能够详细地理解所需含铁分子的设计理念，现在正被用于进一步开发铁基染料。在新型太阳能电池染料用于实践之前，还需要更多的研究，但也有很高的期望。

“这项研究的结果表明，基于这种材料的太阳能电池至少与当前钌或其他稀有金属基电池同样有效。”Sundström说。

这个发现也可以推动太阳能燃料的研究，类似植物的光合作用，在阳光的帮助下，水和二氧化碳被转变成高能分子-太阳能燃料。

“我们设想新型铁基分子也会驱动创造太阳能燃料的化学反应，”Wärnmark说。

三年来，研究人员一直在开发铁基太阳能电池染料，对他们迅速发现的这种具有高效太阳能捕获能力的染料感到惊讶。

“在研究中获得成功的时间通常比我们所希望和认为的时间更长，”Sundstrom继续说：“这一次是相反的!”

新材料在线编译整理——翻译：Grubby    校正：摩天轮