通过仿生蝴蝶的翅膀来收集太阳能

蝴蝶的颜色主要归因于自然光衍射的结构颜色。但是，黑色表示蝴蝶鳞片内阳光的捕获。在某些极端情况下，蝴蝶会通过翅膀上黑色鳞片内的光热转换迅速除冰。受到自然采光过程的启发，NANOMO部门的科学家们仔细检查了从不同蝴蝶获得的黑色鳞片的纳米结构，并评估了将它们放置在硅基太阳能电池板上时的捕光能力。

即使具有明显相同的深色，蝴蝶鳞片仍会根据其种类而具有不同的纳米结构。例如，鸟翅目鳞翅目的形态由在两个山脊之间形成并由薄层连接的平行V形沟渠组成。这与其他三个物种的Tirumala limniace，Graphium doson和Papilio protenor cramer的尺度结构非常不同，后者的结构由圆形的山脊组成，这些山脊由一个，两个和三个孔的阵列隔开。相应地，黑标上的光反射也有所不同，因为在可见光区域，最小值在1-5%的范围内，对鸟眼黑头的反射是不同的。

将这些结构用作抗反射图案将有助于在基于Si的光伏电池上收集阳光。计算机模拟结果表明，将这些纳米结构放置在硅太阳能电池板上后，表面反向散射大大降低。翅翅目鸟类的鳞片结构具有最佳的抗反射作用。光反射率从裸硅面板上的35%以上降低到5%以下。结果，短路电流，即可以从光伏电池获得的最大电流，增加了66%。还提出了这种策略的实验实现。

最新的研究进展继续了NANOMO在仿生学领域的世界领先地位。该部门率先将物理学中的基本概念应用于应用光子学和太阳能收集。最近，来自BusinessFinland的TUTLI资金被授予了NANOMO，以在工业规模上扩大生物灵感的设计，以用于新的表面功能应用。