一种提高工作效率的叶绿素电池的方案

[摘 要]将植物里的叶绿素提取出来，放到人工制备的膜里，光照时就会产生电。这就是叶绿素电池。目前，全球每年至少要消耗13太瓦（1太瓦=1万亿瓦）能源。石油等化石能源的不可再生性，决定了人们必须寻找其替代品。功率达12万太瓦的太阳便进入了人们的视线。理论上，只要收集1小时的太阳能，就可满足人类全年的能源需求。

利用绿素电池采集阳光成为了我们本次试验的研究对象，而提高叶绿素电池的转换率成为了我们的研究方向。

[关键词]叶绿素电池 环保清洁能源 成本低廉 废物利用

中图分类号：G634.91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0336-02

实验构想

叶绿素电池的构想来自植物的光合作用，即叶绿素（chlorophyll）吸光、遇水后，会先成为离子态，再进行化学反应。

电池的基本结构包含电解质与导电材质等，若将其中电解质以叶绿素替代，加水形成离子态后，一样会有发电效果。

特别的是，叶绿素形成离子态后，还可与水进行氧化还原反应，产生电流。

项目优点

1.未来若量产，价钱较一般干电池低。

2.使用叶绿素有机成分的部分，可以自然分解，再度回归到大自然，就这点较没有环境污的问题。

3.有水溶液便能发电，且可以重复使用，在野外生时也可以使用。

4.电的转换力较太阳能电池高。

项目缺点

1.发电效率低。

2.叶绿素为弱电解质，即便已经研发出较好的结构，但其电压与电流数值仍不达一般干电池的数值高。

3.电池续航力较一般的电池来的低。

4.如果在制造过程中需耗费大量能源，那么即便是有机也不见得环保。

5.使用上的普遍性和耐用性需要再探讨。

实验部分

1.材料与仪器

使用丙酮酸提取的叶绿素，氯化铵，抗坏血酸（维他命C），对极使用用清洁的SnO2导电玻璃作阴极，新抛光的Al片作阳极，万用表，聚光板，时钟，

2.实验目的

使聚光板自动对光，通过聚光板加强叶绿素电池的光合作用，增加产电量，提高光电转换效率。

3.实验数据

4.原理图

本次实验的辅助装置的原理为通过底盘的计时控制完成24小时制的360度旋转，以使用地点的黄道赤交角固定在底盘上而聚光点则在聚光器中轴与底盘中心线的汇聚点。

5. 试验参与者

严君超（方案提供者）刘海涛 程旭（作图） 韩强（老师）卢尔毅 汪幸林

分析与讨论

1.溶液比较

经控制变量法分析得出如下结论，在三种盐中Nh4Cl更适合叶绿素电池，据数据显示它比另外两种盐更适合做辅助溶液。

2.增光比较

经控制变量法分析得出如下结论，此增光装置有效的提高了叶绿素电池的光电转化率，有效的提高了10%，

3.时间比较

经控制变量法分析得出如下结论，叶绿素电池有一峰值可达到电流0.32A，电压0.5522V.

综上所述，本次实验对象具有很大的发展可能。而本次的辅助部件可以运用于太阳能电池，辅助部件以24小时制钟为控制，具有自动对光的作用。

应用

本次实验对象通过加强光后可以保持加强的电流。运用于手表，遥控器等家用小电器中，随着环保意识日益加强的社会现状，本次实验对象可以越来越多的得到推广。