廚房櫥柜中的一些佐料只能使食物變得更加美味，但人們通常不會想到它們會使太陽能電池更加高效，目前，太陽能電池科學(xué)家喬恩·馬霍爾解釋了其中的奧秘……研究人員發(fā)現(xiàn)辣椒中含有一種化學(xué)物質(zhì)——辣椒素，可以改善鈣鈦礦型太陽能電池，該電池是太陽能電池板的組成部分。

從碳酸飲料可口可樂到令人垂涎的薯片，許多食物發(fā)明都因其不同尋常的美味且配分保密而聞名，但太陽能電池通常擁有“絕密配方”，出乎人們意料的是，當(dāng)幾種食品成分添加到太陽能電池中將發(fā)揮出高效電能！ 

事實上，這些食品成分是人們所熟知的，目前研究人員發(fā)現(xiàn)辣椒中含有一種化學(xué)物質(zhì)——辣椒素，可以改善鈣鈦礦型太陽能電池，該電池是太陽能電池板的組成部分。

加入辣椒素會使太陽能電池的活性物質(zhì)顆粒發(fā)生膨脹，使其能夠更有效地輸送電能，更重要的是，這種材料從缺乏電子變成了過剩電子，從而改變了電池的工作方式，可使更多的陽光轉(zhuǎn)化為電能。從本質(zhì)上講，加入辣椒素會增加電子（這可能與你吃完特別辣的印度香飯后舌頭感覺一樣，有一種觸電發(fā)麻的感覺，也可能不一樣）。

為什么會想到在太陽能電池中增加辣椒呢？

這種含有辣椒素的電池被認(rèn)為具有高效電能，加入這種從辣椒中提取的化學(xué)物質(zhì)實際上可能是增強太陽能電池性能的一種途徑，而不是為了吸引人們的注意。

但為什么人們會想到在太陽能電池中添加辣椒呢？遺憾的是，研究人員并沒有分享他們的思考經(jīng)歷，或許這僅是一個偶然發(fā)現(xiàn)。

2014年，馬霍爾發(fā)表的一篇研究論文指出一種名為氯化鎂的化合物可以顯著降低太陽能電池成本（這是一種與鈣鈦礦型太陽能電池不同類型的電池），你聽說過氯化鎂嗎？如果你是素食主義者，你可能曾經(jīng)吃過它。

氯化鎂可以從海水中提取，它具有多種用途，但最受歡迎的是在日式料理中，它被稱為鹽鹵，它作為豆腐增稠效果的凝結(jié)劑，這項發(fā)現(xiàn)引起了媒體對“豆腐太陽能”的相關(guān)報道。

這是一種與食鹽（氯化鈉）沒有太大差別的鹽物質(zhì)，可以從海水中提取，它具有多種用途，但最受歡迎的是在日式料理中，它被稱為鹽鹵，它作為豆腐增稠效果的凝結(jié)劑，這項發(fā)現(xiàn)引起了媒體對“豆腐太陽能”的相關(guān)報道。

這是否意味著食物化學(xué)物質(zhì)能很好地轉(zhuǎn)移到太陽能電池研究中？不是真的，這種巧合更多的是與食物和化學(xué)之間的重疊，以及指導(dǎo)許多材料科學(xué)家探索該物質(zhì)如何應(yīng)用于太陽能電池將會發(fā)生怎樣的變化。

把太陽能電池想象成蛋糕，如果向這個“蛋糕”中添加某種新分將發(fā)生怎樣的變化？烘焙后再嘗試最終的混合效果會更加可靠。

你可以認(rèn)為大多數(shù)太陽能電池的研究是由物理學(xué)家完成的，這在一定程度上是正確的，但是這項研究方法與粒子物理學(xué)家在大型強子對撞機(jī)所做的研究或者宇宙學(xué)研究幾乎沒有共同之處，以上領(lǐng)域通常圍繞著繁重的計算和理論工作。

太陽能電池研究實際上是一個介于物理和化學(xué)之間的材料科學(xué)問題，新型太陽能電池技術(shù)或者相關(guān)工藝的開發(fā)是非常大的勞動密集型工作，典型方法是花費大量時間測試大量類似但略有改變的電池設(shè)計的性能。太陽能電池是由不同材料堆疊而成的，很難預(yù)測改變一個組件會對整個結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生什么影響。

如果研究人員在太陽能電池A層添加某種物質(zhì)，A層就可能發(fā)生變化，那么在B、C和D層也可能發(fā)生變化，類似地，如果改變C層，需要如何改變A層或者B層呢？該過程會對D層產(chǎn)生怎樣的變化呢？人們或許認(rèn)為這是非常奇妙的事情，并且難以預(yù)測，這將激發(fā)研究人員對該領(lǐng)域創(chuàng)新的好奇心。

如果將來在食物中發(fā)現(xiàn)更多化合物放入太陽能電池，我們不應(yīng)該感到驚訝，因為它們通常是具有有用特性的有機(jī)化合物。

將太陽能電池想象成為蛋糕，要想知道加入一種新成分后會發(fā)生什么，就先烘焙然后對最終混合物取樣，這遠(yuǎn)比試著預(yù)測它的外觀和味道要可靠得多。

最終，我們所吃的食物就像太陽能電池一樣，是一種混合物，雖然我們從辣椒中知道辣椒素的存在，但它實際上僅是一種有機(jī)化合物，巧合的是，它具有特殊屬性，適用于太陽能電池處理，也可以用作調(diào)味品。

馬霍爾稱，就我自己而言，我曾發(fā)明了使用氯化鎂制作豆腐的方法，直到我寫這張紙的時候才發(fā)現(xiàn)它是用在豆腐上的，令人遺憾的是，我在素食貨架上沒有受到啟發(fā)。所以，這些方法并不像你第一次讀到它們時聽起來那么怪異和古怪，通常有一些最初的邏輯是基于這些化合物固有的化學(xué)物質(zhì)，而這些科學(xué)幻想往往會導(dǎo)致更有趣的突破。