據了解,來自中國海洋大學QunweiTang教授課題組日前在《AngewandteChemie》上發表論文,報告創造全天候太陽能電池的可能方法。他們利用石墨烯和雨滴中的離子巧妙的產生電壓和電流,形成了類似“電容器”的效果。論文主要作者、材料科學家QunweiTang稱,未來的將能在任何天氣條件下產生電力。
中國海洋大學QunweiTang教授課題組和云南師范大學PeizhiYang教授課題組開發出高效燃料敏化太陽能電池。為了使得電池能在雨天發電,他們在太陽能電池單元上涂覆了一層極薄的薄膜。在水溶液中,石墨烯的電子可以和帶正電的離子結合。該現象啟發了QunweiTang教授課題組,用石墨烯電極從水滴沖擊力中獲得能量。
雨滴并不是純凈水,它含有鹽,能分離成正負離子。帶正電荷的離子,包括鈉、鈣、和銨離子,可以結合到石墨烯表面。在雨滴和石墨烯接觸時,水中的正離子變得更豐富,石墨烯中的離域電子變得豐富。這導致了正離子和負離子的分層,非常像電容器儲能一樣,這被稱為贗電容。而這種現象足以產生電壓和電流。增加了石墨烯的顏料敏化電池,然后放在柔性,透明的銦錫氧化物塑料上。柔性太陽能電池的光電轉化效率高達6.53%,它能在模擬雨水的環境下產生數百微伏的。論文第一作者QunweiTang教授稱,未來的太陽能電池將能在任何天氣條件下產生。
業內人士指出,作為新能源的重要組成部分,太陽能一直是清潔能源的熱門領域。近些年來,一些先進的技術被開發出來,制造高效并且高性價比的太陽能電池。然而,太陽能電池仍然存在一個巨大的劣勢,就是下雨天無法發電,若未來的能在任何天氣條件下產生將是能源領域一次重大變革,對推動普及具有里程碑意義。
石墨烯作為此項技術的核心元素是目前被發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”,極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。
作為的重中之重,受益技術突破、政策扶持、產業化提速、工業4.0發展以及軍工應用,石墨烯發展空間巨大。有專家預計,未來5至10年,全球石墨烯產業規模會超過萬億元水平。市場人士認為,石墨烯概念股曾在A股掀起一波炒作熱潮,相關標的已隨大盤回調具備一定安全邊際,前期相對滯漲的概念股有望在產業扶持政策陸續出臺等多重利好刺激下,重新受到資金關注。