近期，上海交通大学中英国际低碳学院与台湾东华大学（NDHU）光电工程学系合作在国际学术期刊《Nanoscale》上发表了通过仿生蛾眼减反射微纳结构，提升氧化锌的太阳能利用率，从而实现高效太阳光电化学水解制氢的研究工作—“Enhancing the quasi-theoretical photocurrentdensity of ZnO nanorods viaa lukewarmhydrothermal method”，论文第一作者为上海交通大学中英国际低碳学院助理教授陈盈竹，通讯作者为台湾东华大学光电工程学系（NDHU）徐裕奎教授。
当太阳光照射在具有次波长微纳米结构的材料表面时，太阳光波的折射率会呈现渐进式的连续性变化，从而避免因折射率剧烈改变所导致的反射现象，此渐变折射率机理近似于蛾眼减反射现象的工作原理，故称“蛾眼效应”。此次发表的研究工作通过低温水热法，制备基于准周期蛾眼结构的氧化锌纳米棒光电极，其特征长度达10微米，而平均直径仅有100纳米。该纳米棒结构直径随着深度方向逐渐增加，从而带来空气与氧化锌介质比例的渐变，实现太阳光折射率沿氧化锌纳米棒长度方向的连续梯度变化，从而利用“蛾眼效应”，实现氧化锌纳米棒光电极对太阳光的高效吸收，从而显着提升其光电化学水解制氢效率至近似理论值。
图1 (a)基于仿生蛾眼减反射结构（来源︰“Edgehog Offering Robust Anti-Reflection Technology usingNanostructures”,Display Daily）的(b)氧化锌纳米棒光电极(c)用于太阳光电化学水解制氢。