德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院(Karlsruhe Institute of Technology；KIT)的科學(xué)家從玫瑰花瓣中找到了靈感——他們發(fā)現(xiàn)玫瑰花瓣中的表皮細(xì)胞具有更好的抗反射的功能，能夠用于提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率。
在發(fā)表于《先進(jìn)光學(xué)材料》(Advanced Optical Materials)期刊的研究報(bào)告——“花的力量：利用植物的表皮結(jié)構(gòu)提高薄膜太陽(yáng)能電池的光線采集”(Flower Power: Exploiting Plants' Epidermal Structures for Enhanced Light Harvesting in Thin-Film Solar Cells)中，研究人員詳細(xì)描述如何使用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)模塑玫瑰花瓣的表皮細(xì)胞，在復(fù)制其結(jié)構(gòu)后將這些模 具壓印至光學(xué)膠中，使其直接固化至有機(jī)太陽(yáng)能電池。
在進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)之前，KIT光技術(shù)研究所(LTI)、微結(jié)構(gòu)技術(shù)研究所(IMT)、應(yīng)用物理研究所(APH)以及動(dòng)物學(xué)研究所(ZOO)的研究人員們已經(jīng)先針 對(duì)不同植物物種表皮細(xì)胞的光學(xué)特性與抗反射效果進(jìn)行研究。他們發(fā)現(xiàn)，這些特性在玫瑰花瓣的表現(xiàn)更好。在電子顯微鏡下進(jìn)一步檢視，研究人員發(fā)現(xiàn)玫瑰花瓣的表皮呈現(xiàn)密密麻麻的微結(jié)構(gòu)與不規(guī)則排列，研究人員因此決定將它壓印到太陽(yáng)能電池的表面。
在透明層上復(fù)制玫瑰花瓣的表皮結(jié)構(gòu)，然后整合于太陽(yáng)能電池前端
這個(gè)看似簡(jiǎn)單的圖案轉(zhuǎn)移結(jié)果，為垂直入射光帶來(lái)了更高12%的電力轉(zhuǎn)換效率，以及在很淺的入射角時(shí)更進(jìn)一步提高效率。
復(fù)制的玫瑰花瓣表皮細(xì)胞，表現(xiàn)出優(yōu)越的全向抗反射特性，不僅能減少表面反射至低于5%的值，同時(shí)，每一個(gè)復(fù)制的表皮細(xì)胞就像是微透鏡一樣，可在太陽(yáng)能電池中擴(kuò)展光學(xué)路徑，從而提高了光子可被吸收的機(jī)率。
研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)適用于任何太陽(yáng)能電池技術(shù)，此外，他們也看好進(jìn)一步結(jié)合其他植物的表面特性以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
