重大突破:一种石墨烯材料或让太阳能电池雨天发电

12bet备用网址官网2017年3月1日讯  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。

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重大突破:一种石墨烯材料或让太阳能电池雨天发电

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。近日,中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。

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。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。

在此之前,科学家尝试把雨滴下落的动能转化为电能,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。

唐群委和杨培志一致认为,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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