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木頭也能用來光伏發(fā)電?硫酸鹽木質(zhì)素為太陽能電池打開設(shè)計新思路

2023-12-11 15:14:53來源:化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電閱讀量:6002
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  “要致富,先種樹”,樹木是大自然中神奇的一員,也是人類可以運用的天然資源,合理的開放能夠為建筑、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的發(fā)展提供重要幫助,并且本身也是環(huán)境自我凈化能力的一部分。而就在最近,樹似乎在制作太陽能電池上也展現(xiàn)出來了特有優(yōu)勢。
 
  當然,其中起到關(guān)鍵作用的并非樹本身,而是樹木木質(zhì)組中中的一種特殊生物質(zhì)——木質(zhì)素。木質(zhì)素廣泛存在于木質(zhì)組織中,是一種具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生物高分子,同時也是自然界中鮮少的可再生芳香化合物資源。而瑞典科學家發(fā)現(xiàn),木質(zhì)素可以取代石油基材料應(yīng)用到太陽能電池中。并且相關(guān)團隊還證明了未經(jīng)處理的硫酸鹽木質(zhì)素可用于制造更環(huán)保、更可靠的太陽能電池,廣泛應(yīng)用于個人電子設(shè)備等多個領(lǐng)域。而這也讓太陽能電池存在的環(huán)保顧慮有了新的解決方案。
 
  盡管,太陽能作為一種可持續(xù)資源被寄以厚望,但是其制造過程中使用的,塑料或從石油中提取的聚合物,卻并不環(huán)保,因此尋找一種安全穩(wěn)定、低成本、輕盈且具有柔韌性的替代材料成為了太陽能電池的重要發(fā)展方向。而硫酸鹽木質(zhì)素能夠產(chǎn)生許多氫鍵,理論上是可以幫助太陽能電池維護住穩(wěn)定性的。
 
  報道中提到,雪平大學和皇家理工學院(KTH)科學家通過將源于木漿的硫酸鹽木質(zhì)素制成電子傳輸層與太陽能電池負極連接,成功制作出了相對高效、可靠、廉價、環(huán)保的太陽能電池,一定程度上實現(xiàn)了木材替代石油基。
 
  當然目前這項技術(shù)還有個較大的缺陷——轉(zhuǎn)化率,相關(guān)團隊在測試中發(fā)現(xiàn),有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率達不到最高,不過他們也并不認為這個缺點會影響這項技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展,因為從實際使用的角度來說,大部分應(yīng)用對于太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率需求只需要達到15%-20%就足夠了。而未來有關(guān)團隊將嘗試進一步的完成木材替代石油基工作,制造出更加高效、可靠、廉價、環(huán)保的有機太陽能電池,并確保電池的轉(zhuǎn)化效率。
 
  相關(guān)的研究成果,目前已經(jīng)可以在新一期《先進材料》雜志上查詢。
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