光能转化

对光和作用进行分析就会发现，光和作用是一个非常复杂的过程，细胞内有许多生物膜结构，为光合作用不同反应提供反应场所，保证反应高效有序地进行，如果只是简单的将反应物和酶进行混合，反应是进行的极慢的，或者说不能发生。而构造出细胞膜结构来使反应进行，这是科学技术无法达到的。

法国国家科学研究中心的研究主任、太阳能光伏能源研究所主任Daniel Lincot指出，改变光能转化效率的核心是铜铟镓硒（CIGS）的薄膜电池设备。

通过Daniel 的介绍，人们可以看到这项技术的基本构造：最外侧的窗户层加入金属材料锌和氧化锌，作为可增强汲光效率的“转换器”；内侧的缓冲层做得极为精细，只有50纳米，在吸收层和窗户层之间起到隔热作用；后接触点安置在最内侧，利用“光陷阱”来捕捉阳光，并将它聚集在吸收层中。

Daniel团队在研究中也面临许多考验。他们先是提出了一系列潜在的问题。例如电池的厚度——是否越薄的电池效率越高？材料的选取和用量——能否尽可能地少用珍贵金属而只通过改变结构来实现高效率的光能转换？阳光的聚集度——怎样在原有的基础上把光尽所能转化为电能？以及成本的损耗等问题，这些都会成为提高电池效率的绊脚石。然后，团队再通过有针对性的大量实验来找出解决问题的方案，结合精密的技术后备把电池的效率提高到20.3%。

还有被称为纳米结构-氧化锌染色的一项技术。Daniel 兴奋地形容它为“将美丽、创造力和科技结合”一个全新的概念。它利用纳米技术，在氧化锌的窗户层中加入染色粒子，使它们在创造电流的同时进入到内层，并将新型的薄膜电池变的色彩斑斓。

这种电池可以在未来几年内大量投入生产，实现像太阳能硅电池板那样的普遍使用。Daniel指出，硅电池能被大量使用不仅因为硅的造价低廉，还和它的技术要求较低有很大关系。由于镓铟等材料的相对稀缺，只能够完成一部分技术应用的成熟发展，但他相信，在深入挖掘未知原料和结构之后，新的电池构造会同时满足低成本和高效率的要求，在将来的科技市场占有一席之地。