科學家加州理工學院（Caltech）和德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的一組研究人員從一種黑蝴蝶翅膀的特殊結(jié)構(gòu)中獲得靈感，開發(fā)出吸收光能效率更高的3D打印太陽能電池板。這一大自然的饋贈，將幫助科學家開發(fā)更加高效和低成本的薄膜太陽能電池。目前，納米級的薄膜太陽能電池具有極大的潛能，可用于打造微型廉價的太陽能電池，但是目前其光伏轉(zhuǎn)換效能較低，僅被應用在計算器、手表等設(shè)備中。

這種黑蝴蝶屬于珠鳳蝶屬中的紅珠鳳蝶（Pachlioptaaristolochiae）普遍分布在南亞和東南亞，它具有獨特的翼結(jié)構(gòu)，可以參考開發(fā)更加有效的小型光伏結(jié)構(gòu)性細胞。它的翅膀被微小的鱗片覆蓋，可以在各種不同的角度和波長范圍內(nèi)收獲陽光。加州理工學院的RadwanulSiddique率領(lǐng)的科學小組在電子顯微鏡下仔細地研究了這種蝴蝶翅膀的獨特納米微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其微觀結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了大量隨機分布的空洞小孔，這些孔徑小于一微米的孔洞是提高蝴蝶翅膀光能吸收的關(guān)鍵。

加州理工學院的RadwanulSiddique率領(lǐng)的小組通過計算機分析這些翅膀的3D模型，以便更好地了解它們的光學性質(zhì)。研究人員發(fā)現(xiàn)這些孔洞的尺寸、分布和形狀都是隨機的，但是其位置和順序關(guān)于提高吸收光能效率來說至關(guān)重要，接下來他們模仿黑蝴蝶翅膀的納米結(jié)構(gòu)模型，讓一些太陽能電池從硅樹脂中模仿出翅膀的鱗片狀納米孔結(jié)構(gòu)。然后在打印了一些具有類似結(jié)構(gòu)的太陽能面板進行測試，和以前的結(jié)構(gòu)相比，光吸收效率新增了200％。

研究人員目前正在繼續(xù)致力于設(shè)計光伏吸收器，希望進一步提高光收集能力。