Основными преимуществами искусственной листвы являются высокая эффективность, длительный срок службы, адаптируемость к окружающей среде и способность аккумулировать энергию. Конкретно:
Высокая эффективность: новый бифункциональный искусственный лист реализует каталитическую реакционную систему, сочетающую газ-жидкость, жидкость-жидкость, газ-газ, а также независимую систему реакций окисления и восстановления, увеличивает частоту реакционных контактов и повышает эффективность преобразования, скорость реакции составляет 2,7. раз больше, чем в смешанной системе, а эффективность разделения зарядов увеличивается в 2,8 раза.
Длительный срок службы: этот искусственный лист имеет продолжительность жизни, в 0,8 раза превышающую срок службы листьев павловнии войлочной, и способен к фотосинтезу в экстремальных условиях окружающей среды с диапазоном рабочих температур от -20 градусов до 20 градусов.
Сильная адаптация к окружающей среде: этот искусственный лист может не только фотосинтезировать под светом, но также хранить избыточную солнечную энергию в темных условиях и высвобождать энергию для продолжения фотосинтеза, когда это необходимо, устраняя ограничения традиционных устройств фотосинтеза в условиях отсутствия освещения.
Емкость хранения энергии. Преобразование солнечной энергии в сохраняемую вторичную энергию решает проблемы высокой стоимости и низкой эффективности традиционных технологий хранения солнечной энергии, а также способствует развитию новых энергетических технологий.
Принцип работы и конструктивные характеристики
Основной принцип искусственных листьев – имитация фотосинтеза растений. Обычно он состоит из нескольких слоев материала, включая светопоглощающий слой и каталитический слой. Светопоглощающий слой использует специальные полупроводниковые материалы для эффективного сбора солнечного света и преобразования его в электроны; Каталитический слой использует электроны для облегчения реакции между водой и углекислым газом с образованием полезных химических веществ, таких как этанол и пропанол. Такая структура позволяет искусственным листьям эффективно работать в мягкой среде, обладая высокой стабильностью и долговечностью.
