全靠石墨烯:未来太阳能电池雨天照样发电

摘要

近日有中国科学家发现在传统太阳能电池中添加石墨烯并加以改进,将可以利用雨水中的正负离子发电。若是研究结果成熟,未来雨天使用太阳能再也不是天方夜谭了。

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王梦璇

近日有中国科学家发现在传统太阳能电池中添加石墨烯并加以改进,将可以利用雨水中的正负离子发电。若是研究结果成熟,未来雨天使用太阳能再也不是天方夜谭了。

来自中国海洋大学的科学家们近日发表的研究成果显示,利用石墨烯,太阳能电池或将能在下雨天发电。

雨水会冲刷掉太阳能电池上的灰尘污垢,让电池毫无障碍地接收阳光,进而增加工作效率。但目前光伏电池仍需靠光能转化为电能发电,所以在乌云笼罩的天气条件下只能产生极少量的电。不过中国海洋大学的研究人员正在尝试制造一种在各种天气条件下都能发电的太阳能电池,该课题组的组长唐群委研究员说:「我们想研发一种能在晴天和雨天都能发电的太阳能电池。」

所以,到底如何能做到通过雨水产生电流?雨滴并不是纯净水,雨水中涵盖盐分,盐分里包含正负离子。为了巧妙地利用这些化学成分,中国海洋大学研究员将视线转向了单原子石墨膜——石墨烯。石墨烯的电子能吸引正离子,如钠、钙和铵。这样做的结果就是:分离的正负离子层能起到电容器一样储备电能的效果。

有了这样的科学认知,科学家们便将石墨烯加入色素敏化染料太阳能电池中(一种廉价的太阳能薄膜),然后再把它们放在一种柔韧的透明导电膜氧化铟锡背面和塑料上。这样制成的具有柔韧性的太阳能电池的太阳能转电能的转化效率高达 6.53%,还能从模仿雨水的盐水中产生几百微伏的电压。研究者说,「未来太阳能电池或将能在各种天气里发电。」

科学家们目前已经将他们的研究发现的细节发布在了德国《应用化学》的国际版上。未来研究人员将会深入研究如何有效控制雨水里的各类离子,以及如何从普遍离子量较低的雨水中发电。

文章来源 spectrum 本文由 TECH2IPO / 创见王梦璇编译

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