把電影刻在太陽能電池板上?這看似無厘頭甚至有點瘋狂的想法，卻讓幾位研究太陽能電池的科學家嘗到了甜頭。日前，來自美國西北大學的一個研究小組稱，受藍光電影壓縮和刻錄技術的啟發，他們開發出一種吸光性能更好的太陽能電池。更為有趣的是，他們還發現，該技術對刻錄的內容并不敏感，無論是成龍的《超級警察》還是皮克斯出品的《玩具總動員》，都能很好地提高太陽能電池對光線的吸收能力。相關論文發表在11月25日出版的《自然·通信》雜志上。

領導此項研究的美國西北大學材料與工程學副教授黃嘉興(音譯)說：“此前我們就有一種預感，藍光光盤對提高太陽能電池的效率或許有所幫助。令人欣喜的是，之后的實驗真的證實了這一點。”

在太陽能電池領域，已知的是：如果在太陽能電池表面增加一些獨特的紋理或圖案就能將光線有效地分散開來，從而提高吸光效率。為此，科學家長期以來都在成本與效能之間尋求平衡，希望找到一種最易實現、效果好的紋理。而西北大學的新發現正是通過這一渠道來實現的。

無論CD、DVD還是藍光光盤都是一種數據的壓縮和存儲技術，不同的是藍光光盤的數據密度更高，存儲的數據更多。藍光光盤以波長為405納米的藍色激光光束來進行讀寫操作，DVD和CD采用的則是波長為650納米和780納米的紅色激光。激光將這些由0和1組成的二進制編碼刻錄在塑料碟片上，形成一個個的突起或凹陷。這些凸起和凹陷正形成了黃嘉興團隊所需要的“圖案”。而最終選擇藍光的原因在于，經過對各種算法的分析，黃嘉興團隊發現，更高的壓縮比算法和準隨機數據存儲模式，讓刻下的圖案更符合太陽能電池對吸光的需求。藍色激光在波長為150到525納米范圍內，產生了更多的凹凸，事實證明在所有光譜范圍內這種圖案對光線的捕獲能力都十分理想。

物理學家組織網11月26日(北京時間)報道稱，在實驗中，黃嘉興團隊將藍光版《超級警察》作為蝕刻對象，將整部光盤上的圖案復制到了一塊聚合物太陽能電池上。結果發現，在吸光吸能上，采用隨機圖案的太陽能電池優于沒有圖案的普通太陽能電池，而“《超級警察》版太陽能電池”又比隨機圖案的要好。經測定采用藍光電影版太陽能電池對光線的多頻吸收能力達到了21.8%。

此外，研究人員還對包括動作電影、電視劇、紀錄片、動畫片以及黑白影像在內多種內容的藍光光盤進行了測試，結果發現內容并不重要。所有成品藍光光盤都能同樣出色地增強太陽能電池對光線的吸收。

黃嘉興說：“除了改善聚合物太陽能電池的性能外，新技術同樣適用于其他各種太陽能電池。這讓人相當意外，但最讓人激動的是：這項研究讓我們感受到了納米光子學與材料科學這個交叉學科的巨大魅力。”

總編輯圈點

自然界中很多生物都能利用半隨機的納米結構操控光線，人們已經認識到這種結構的重要性并考慮把它用在工程設備上，但制造半隨機圖案往往成本昂貴。這個發現提供了一個低成本高效益的制造光子管理和光線捕獲設備的方法，利用藍光光盤制造的成熟技術就能大幅度提高太陽能電池的性能。相信大家看到這里都會會心一笑：既然藍光電影能讓太陽能電池板提高效率，那能不能通過太陽能電池板來看藍光大片呢?