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新型“高能电池”:晒太阳就“来电”

淘储能网讯:对于当今人类来说,能源几乎意味着一切——我们的吃穿住行都离不开各种能源的支持,而随着煤炭、石油等石化资源的急速消耗及其带来的一系列污染和气候问题,人们愈发渴求能够高效利用清洁环保的可再生能源。

新型“高能电池”:晒太阳就“来电”

近日,来自中国南开大学的陈永胜团队在这一领域有了最新的研究进展——他们制备了一种基于有机半导体材料的太阳能电池,其能量转化效率(把光能转化成电能的效率)达到了17.3%,放置166天后性能仅有轻微衰减(约4%)。这一结果发表在国际顶级期刊《科学》(Science)杂志上。

17.3%是什么概念?可以说,它超越了目前同类有机太阳能电池效率14%的最高值,创下了新的世界纪录——在提高能源转化率方面,每个百分点的进步都极其不易。

太阳能电池这个概念,或许大家都不陌生。但具体说到制造太阳能电池的材料,可能了解的人就不多了。目前,已经商品化的太阳能电池板大多由无机半导体材料制造,它具有原材料易获取(比如硅)、吸收光谱宽、能量转化效率高等优势。但事实上,无机半导体材料并不是将太阳能转化为电能的完美解决方案,原因在于——它们太脆了,科学家们必须不断去开发和寻找可替代的解决方案。

有机太阳能电池一直是近年来学术界和工业界的研究热点。此外,科学家们经过分析后普遍认为,如果继续优化电池器件构型和材料选择,有机太阳能电池的能量转化效率理论上可以突破25%。尤其在过去的十年间,有机太阳能电池更是经历了跃迁式的发展,其性能已经可以与商品化的无机硅电池媲美,像高处的王冠一样鼓舞着科学家们不断地接近它。

不过,我们距离真正的有机太阳能电池的商品化还有一段距离,仍有一些问题需要克服——比如,很多有机材料在太阳光的照射下并不那么稳定、制作过程中使用的溶剂毒性较大,以及大规模生产工艺尚未成熟。

来源:中国科学报

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