雨天也能发电! 我国新型太阳能电池引关注,光伏发电设备,新能源设备,太阳能电池板

来源:网络  作者:网络编辑   2020-04-12 阅读:465
【中国环保在线 技术前沿】近,中国科学家们另辟蹊径,借助“材料”石墨烯,成功开发出一种能在雨天也能发电的新型太阳能电池。他们研发的这种新型太阳能电池板能够在雨天通过雨滴发电,目前已在实验室实现了大约100微伏/滴的电压和0.5微安/滴的电流输出,以及6.53%的光电转换效率。
  雨天也能发电! 我国新型太阳能电池引关注  
  太阳能作为目前主要的清洁能源之一,开发空间巨大。但由于受制于天气因素,一旦碰到雨天或阴天,太阳能电池的发电效率就会大打折扣。多年来,工程师和材料学家们的研究方向大多集中在提高太阳能电池的发电效率、扩大储电设备能量密度上。然而在近,中国科学家们另辟蹊径,借助“材料”石墨烯,成功开发出一种能在雨天也能的新型太阳能电池。
  
  “我们想要开发出一种阳光和雨水都可触发的太阳能电池。”该研究的领头人中国海洋大学材料科学家唐群委教授表示。
  
  2014年,唐群委教授在一次偶然的机会中读到南京航空航天大学郭万林教授的一篇文章,郭万林教授团队在实验中发现一滴盐水在石墨烯材料上流动会产生电信号。受此启发,唐群委就开始考虑通过让雨滴滴落在石墨烯材料上产生电信号来发电的构想。
  
  唐群委带领科研团队迫不及待地进行了实验。由于雨水并非纯净水,受海风、风化、闪电等各种自然因素的影响而含有钠离子、钙离子、铵离子等阳离子以及氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子等阴离子,这些离子的含量与种类还会因气候和环境的不同而呈现出明显的区域性差异,故而模拟雨滴在降落到他们研制的石墨烯材料表面后,阳离子会与石墨烯共轭结构中的离域电子形成阳离子/电子双电层“赝电容”,而模拟雨滴在石墨烯表面的铺展-收缩过程为“赝电容”充、放电,从而可产生电压和电流。
  
  他们研发的这种新型太阳能电池板目前已在实验室实现了大约100微伏/滴的电压和0.5微安/滴的电流输出,以及6.53%的光电转换效率。3月21日,中国海洋大学(青岛)与云南师范大学(昆明)的科研团队在德国期刊《应用化学国际版》上发布研究报告详细阐述了这项成果。
  
  “未来太阳能电池的发展趋向可能是全天候的。”唐群委说,但这一研究尚处于概念阶段,距离投入商用还需很长一段时间。唐群委还表示,他们未来的研究力度将集中于如何有效控制雨水中的各种离子,以及如何利用雨中那些常见的低浓度离子发电。而有学者在写给唐群委的邮件中表示,这项工作的贡献不在于产生了多少电能,而是提出了太阳能电池向全天候发展的新思路,打破了以往科学研究中过分关注如何利用和转化太阳光的思维方式。
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