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我国科学家研发可在雨天发电的太阳能电池

发布时间:2016-04-15 点击数:1722

德国最新一期的科研期刊《应用化学》刊登论文《一种既可在阳光下也可在雨水下发电的太阳能电池》,介绍我国科学家开发的一种石墨烯材料使太阳能电池雨天发电成为可能。

雨滴并非纯净水,含有钠离子、钙离子、铵离子等多种阳离子和氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子等多种阴离子。中国海洋大学唐群委教授和云南师范大学杨培志教授的团队在这家德国期刊上的论文介绍,模拟雨滴在降落到他们研制的石墨烯材料(与一种染料敏化太阳能电池耦合)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,从而产生电压和电流。

论文称,在使用一定浓度的氯化钠溶液模拟雨水的实验中,此太阳能电池实现了大约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。

作为新能源的重要组成部分,太阳能一直是清洁能源研究的热门领域,近年来相关研究不断取得进展和突破,但一直无法解决“全天候”尤其是雨天发电的问题。

唐群委在接受新华社记者采访时说,此前曾有科技期刊报道过科学家尝试把雨滴下落的动能转化为电能的尝试,但人们在太阳能基础研究领域的思路大多只限于如何更高效的利用、转化太阳光。

唐群委说,有关研究成果已在国内申请了发明专利,而论文也得到了评审专家的高度评价。

唐群委和杨培志认为,该研究有助于延长太阳能电池的潜在发电时间,未来还可能在雨量充沛但太阳能资源不够丰富的地区,酸雨多发地区,以及岛礁供电和海上航行等领域发挥更大作用。

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