借點陽光為手機充電

加州大學洛杉磯分校研究團隊研製的偏振有機光伏薄膜

　　當面臨戶外工作，或是長途旅遊時，很多人恐怕都有過這樣的擔憂：因為無法找到外接電源，而使自己的智慧手機或者筆記本電腦等因電能耗盡而關機，從而錯過了商務良機，甚至失去了唯一的求生機會。近日，美國加州大學洛杉磯分校薩繆裏工程與應用科學學院的研究人員開發出的一種技術，基本上解決了這個棘手的問題。

　　該校的工程師專為電子設備創立了一種收集和重復利用能源的新理念：為這些設備的液晶顯示屏（LCD）配備內置的光電偏光器，支持他們將環境光源、陽光和電子設備自身的背光源轉化成電能。相關論文即將發表在《先進材料》(Advanced Materials)雜誌上。

　　LCD可謂是現今電子設備上配備的常規物件，無論是智慧手機、電視屏幕、電腦顯示器還是筆記本電腦和平板電腦上，都能看到它們的身影。LCD多是由不同部分組成的分層結構，由兩塊玻璃板構成，中間由含有液晶材料的間隔隔開。因為液晶材料本身並不發光，所以需要給顯示屏配置額外的光源，在液晶顯示屏背面有一塊導光板和反光膜，導光板的主要作用是將線光源或者點光源轉化為垂直于顯示平面的面光源。背光源發出的光線在穿過第一層偏振過濾層之後進入液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極分為行和列，在行與列的交叉點上，通過電壓的變化可改變液晶的旋光狀態，液晶材料的作用類似于一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅動電路部分。當LCD中的電極産生電場時，液晶分子就會發生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規則的折射，然後經過第二層過濾層後在屏幕上顯示出來。

　　加州大學洛杉磯分校研究團隊此次研製出的新型能源收集偏光器名為偏振有機光伏板。它能促進LCD的功能，同時發揮偏光器、光伏器件以及環境光源或者太陽能光伏板的作用。

　　研究主導人員、材料科學系教授楊洋（音譯）説：“我堅信這是一個改變遊戲規則的發明，它能顯著提升LCD的效能。此外，這種偏光器同樣可以用作普通的太陽能電池，來收集室內或室外的光源。因此下次去海灘的時候，你就可以借助陽光為你的iPhone充電了。”

　　研究人員表示，從能源利用的角度來看，現在的LCD偏光器效率偏低。一台電子設備的背光能夠消耗該設備80%至90%的能源，高達75%的光源更是因為偏光器流失了。而偏振的有機光伏LCD能夠重新獲取大部分未使用的能源。

　　論文的主要作者、該校工程學博士後研究員朱瑞（音譯）也談到，他們涂層的方法十分簡單，該技術未來將有望應用於大規模的製造過程。

　　此次研究的支持者、英特爾實驗室學術研究辦公室的項目主管尤蘇瑞伯托總結説，此次研究小組所闡述的偏振有機光伏電池約能收集七成以上浪費的LCD背光光子，並能將它們重新轉化為電能。而研究團隊和其他頂級團隊的強有力合作，則促成了電池能效以及其收集能源的潛力的提升。

　　楊洋則表示：“在不遠的未來，我們希望進一步提升偏振有機光伏的效率，並最終達成與電子製造商的合作，將這項技術融入到真正的産品中去。我們也期望這種節約能源的LCD將來能成為顯示器市場的主流技術。”