一种像天然叶片一样收集能量的人工“叶片”，可以为无法接入电网的家庭提供一天的电力。
这种叶片，是一个扑克牌大小的硅基正方形，它非常近似地模拟了植物利用光合作用产生能量的方式。将该装置放入一桶水，甚至一个泥泞的水坑中，并将其置于阳光直射下即可。
“叶片里充满了电力，”领导这项研究的麻省理工学院研究员丹尼尔·诺塞拉说，“只是它们里面没有任何电线。” 人工叶片也是如此。
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叶片包含催化剂——即加速化学反应的分子——将H2O分解为氢气和氧气。然后将这些气体送到燃料电池，燃料电池反过来产生无线电流。氢气和氧气催化剂覆盖薄硅层的每一侧——硅是太阳能电池中使用的相同材料——以加速水分解反应。当气体在叶片周围冒泡时，任何透过透明玻璃杯观察的人都可以看到该反应。
硅基叶片的想法并不新鲜：美国国家可再生能源实验室的研究人员早在 1998 年就提出了类似的想法。然而，该版本是用昂贵的稀有材料（包括铂）制成的，并且寿命很短。
两年前，诺塞拉发现了一种使用更便宜、更容易获得的元素（包括钴和镍）的方法，使得新的叶片在产生能量方面的效率比天然叶片高出 10 倍。
诺塞拉说，根据美国能源信息署的数据，这种叶片每天可以提供高达 30 千瓦时的电力，与美国家庭的典型用电量相当。在实验室中，该叶片可以连续产生 45 小时的能量而不会中断。他预计将在未来两到三年内开发出有效的叶片原型。
为贫困和流动人口提供能源
这项廉价技术对于非洲、亚洲和其他发展中地区没有电力的社区尤其有希望。诺塞拉说，像军事设施这样的高度移动单元也将受益。
他说：“士兵们在守卫补给线时会被杀害，”如果他们可以随身携带能量，就可以减少伤亡。
诺塞拉说，另一个好处是，水源不必是纯净的，这比过去的实验有所进步，并且在清洁水是一种奢侈品的地方是必需的。
诺塞拉说，这项技术采用的直接太阳能燃料系统，避免了将能量储存在电池中以供以后使用的需要，他称这种方法与大规模的固定式储能相比是“短期的权宜之计”。
“如果你要达到太瓦级的存储，”随着能源需求的持续增长，尤其是在发展中国家，“电池将不够用，因为它们不会有足够的能源[存储]。”
虽然这项技术与传统的太阳能电池技术一样，仍然会遇到阴天带来的不利影响，诺塞拉说：“但这不应该阻止你尝试不使用化石燃料，并充分利用太阳。”
诺塞拉今天在加利福尼亚州阿纳海姆举行的美国化学学会年会上介绍了他的研究成果。
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