美國伊利諾大學芝加哥分校（UIC）的研究團隊設計出一種突破性的新太陽能電池，能把大氣中的二氧化碳轉換成碳氫化合物（hydrocarbon）燃料，過程便宜又有效率，能一箭雙雕解決現代社會的兩大挑戰：“減少大氣的碳含量”以及“有效率地制造高密度能源”。研究成果發布在7月29日的《科學》雜志上，整個計劃由國家科學基金會與美國能源局贊助。

 UIC機械與工業工程助理教授兼論文通訊作者的阿敏．薩利希－寇金（AminSalehi-Khojin）解釋：“這種新太陽能電池不是光伏作用，而是光合作用。過去為了制造能源，只能單向地從石化燃料制造溫室效應氣體，但現在我們能逆向操作，靠著陽光從大氣中回收碳來產生能源。”

傳統的太陽能光伏電池是把陽光轉換成電能，然后儲存在電池中等待使用，而新太陽能電池更像是模仿植物光合作用的“人造仿生葉”，只不過植物吸收太陽光和二氧化碳后產生的是有機物，而電池產生的則是燃料。

其實不是沒有科學家想過用二氧化碳制造燃料，但過去最大的問題在于二氧化碳比較懶惰（誤），如果不用昂貴的貴金屬做催化劑，反應效率就很低。

而UIC研究團隊最重要的發現，就是他們找到一種比貴金屬速度快1000倍、價格又便宜20倍的新催化劑。那就是過渡金屬二硫族化合物（TMDCs）家族中的二硒化鎢奈米薄片（nanoflaketungstendiselenide）

科學家把這種催化劑搭配非典型離子液與水當電解質，再用兩塊18平方公分的硅三聯光伏電池接收陽光，當電池受到每平方米100瓦強度的光照（同等于陽光照射到地球表面的平均密度），會進行還原反應，打破二氧化碳的化學鍵，重新組成一種燃料氣體“合成氣（Syngas）”。合成氣由氫氣與一氧化碳混合，可直接燃燒，也可轉換成柴油或其他碳氫化合物燃料。

 UIC助理教授AminSalehi-Khojin（左）和博士后研究員MohammadAsadi與他們的新創太陽能電池合影。（圖片來源：University of Illinois）

這種新電池技術的適應性強，不論是小規模的設備或大規模的太陽能電池廠都能應用。薩利希－寇金指出，如果我們能在火星上找到水，這套電池甚至可能應用在大氣充滿二氧化碳的火星上。