青科大联合美高校研发出纳米材料太阳能电池

太阳能作为可再生洁净能源,其开发利用成为国内外的研究热点,而目前太阳能电池的结构已经基本确定,目前市场上的主流太阳能电池以使用晶体硅为主,光电转化效率较高,但其发电成本远高于煤电成本,成为制约这一可再生能源充分利用的最大障碍。

太阳能资源是近年来备受重视的新能源,在许多领域都在逐步推广。不过,因为主流太阳能电池以使用晶体硅为主,发电成本远远高于煤电成本,因此推广一直受到制约。近日,青岛科技大学的专家与美国研究机构合作,研究一种新的纳米材料太阳能电池,成本比传统的要降低一半多。

3月20日,记者来到青岛科技大学材料科学与工程学院的实验室,专家正在实验室内忙碌着。在实验室的太阳能电池操作台上,两台仪器中间有个圆形的器皿,中间放着一个很小的玻璃器件,中间有圆形的米黄色材料。专家告诉记者,这个玻璃器件就是用于研究的太阳能电池。“中间的是我们自己合成的石墨烯纳米材料,实验时用这边的太阳能模拟器照在电池上,然后转换的电能通过旁边的仪器测试出来,可以检测电池对于太阳能的转换率。”材料科学与工程学院的博士后马帅告诉记者。

实验室的董红周老师也告诉记者,太阳能作为可再生洁净能源,其开发利用成为国内外的研究热点,而目前太阳能电池的结构已经基本确定,目前市场上的主流太阳能电池以使用晶体硅为主,光电转化效率较高,但其发电成本远高于煤电成本,成为制约这一可再生能源充分利用的最大障碍。“开发低成本、环境友好、资源丰富的下一代太阳能电池是当前发展光伏产业的核心问题,我们正在实验的就是石墨烯合成的纳米材料。”董红周老师告诉记者。他也表示,该项目由青岛科技大学与美国密苏里州立大学和美国劳伦斯-伯克利国家实验室合作,联合开发石墨烯基太阳能电池,项目负责人为学院的“泰山学者”海外特聘专家董立峰教授。

“现在我们通过实验,这种纳米材料的电池对于太阳能的转换率已经可以达到10%左右。”马帅告诉记者。而她也表示,目前主要的难点是保持电池的稳定性。“传统的以晶体硅为主,它是一种半导体,稳定性比较高,但是我们这是一种合成的纳米材料,稳定性要差一些。而太阳能电池主要用在户外,用的时间长短对用户来说也是至关重要。”马帅说。

董红周老师告诉记者,“石墨材料比起晶体硅来说成本要低很多,就拿我们实验室来说,我们实验室买的晶体硅通常几片就四五十块钱,但是十几块钱的原材料制备的石墨烯就可以用很久,成本降低之后,太阳能电池就可以被普通家庭接受,广泛应用到生活中。”董红周老师告诉记者。

记者了解到,目前以晶体硅为材料的太阳能电池,每度电的成本通常需要1元多,这也是阻碍其推广的主要原因。“晶体硅材料的优点就在于转换效率高,比较稳定,石墨烯相对来说转换效率要低一些。所以,如果能保证石墨烯材料电池的稳定性,使用寿命达到10年以上,也足以收回成本,这样应用到普通家庭中也是最合适的。”马帅告诉记者。

◎相关新闻青岛11个国际合作项目获科技部立项

3月20日,记者从市科技局了解到,近日,科技部正式下文,青岛市共有11个国际科技合作项目被正式立项,共争取科技部经费3820万元,项目数量和资助金额再次居计划单列市之首。

此次立项的项目均为国际产学研合作项目,合作国家包括美国、德国、加拿大、以色列、俄罗斯等多个国家,合作领域涉及电子信息、海洋生物、新材料等。市科技局有关负责人表示,下一步,青岛市将加大国际科技合作项目的培育,引导企业多领域、多层次、多方式开展国际科技合作。同时,进一步拓宽国际技术转移渠道,不断扩大和深化青岛的国际科技合作的规模和水平

记者 孙祥辉

(来源:半岛网-城市信报) [编辑: 朱贵涛]

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