PV-Leaf 是伦敦帝国理工学院的科学家设计的一款创新产品，它是真实叶子的复制品。受自然蒸腾过程的启发，它能够更有效地发电。它比传统太阳能电池板多产出 10% 的电力，同时有效解决过热问题。PV-Leaf 具有大量能源和淡水生产的潜力，有望推动全球能源转型。
PV 叶 设计融合了 玻璃、光伏电池、竹纤维和水凝胶电池，创造出了一片真实叶子的非凡复制品。通过这项技术， 水可以均匀移动和分布 整个人造叶子结构。然后，这些水从表面蒸发，从而 冷却下来。这种创新设计有效地消除了对泵、风扇、控制单元和昂贵的多孔材料的需求。它不仅可以产生更多的清洁水和热能，而且 轻松适应变化 在环境温度和太阳条件下。
自然灵感
植物叶片由各种结构组成，这些结构有助于水分从根部向叶片移动，通过 蒸腾过程.
受植物叶子优雅造型的启发，巧妙的 PV-leaf 概念复制了自然的蒸腾过程，促进了水的无缝移动、分配和蒸发。PV-leafs 有效且经济 通过用天然纤维模拟叶脉束，用水凝胶复制海绵细胞，从太阳能光伏电池中提取热量。这可能就是为什么这种光伏叶在太阳能和水收集方面效率更高的原因。
科学家模拟了植物的蒸腾过程，发现人造叶子具有产生更多电力的潜力。多项实验表明，光伏叶子能够产生 额外用电10%以上 相比传统的太阳能电池板，后者通常会将高达 70% 的太阳能损失到周围环境中。但 太阳能电池板每日平均输出功率?
高温会导致太阳能电池板过热，有时甚至高达 65° 摄氏度或更高。这在很大程度上影响了太阳能电池板的效率，因为热量和温度的升高会导致半导体中电子的能量运动。这进一步导致更高的电阻，从而导致输出降低。
黄干博士化学工程系荣誉研究员、该研究的合著者表示， “这种创新设计具有巨大潜力，可显著提高太阳能电池板的性能，同时还能确保成本效益和实用性。”
黄博士表示，光伏叶片有潜力利用回收的热量，同时产生额外的热水和淡水。由于两者都将在同一组件内产生，因此叶片有可能 每年可产生数十亿立方米的水，如果测量的话。尽管该技术仍在发展， 这个调查 团队对这项发明寄予厚望。
克里斯托斯·马基德斯教授清洁能源过程实验室负责人、该研究的作者表示， “实施这种创新的叶子状设计可以帮助加快全球能源转型，同时解决两个紧迫的全球挑战：增加能源和淡水的需求。”
这种光伏叶片在太阳能和水资源收集方面效率更高，但科学家们此前也曾从植物中汲取过能源生产方面的灵感。今年 2 月，剑桥大学的一组科学家开发了一种人造叶片，它利用阳光将水和二氧化碳转化为丙醇和乙醇。它们都是汽油或柴油的清洁替代品。
