最新一期科研期刊《應(yīng)用化學(xué)》近日刊登論文《一種既可在陽光下也可在雨水下發(fā)電的太陽能電池》，介紹了我國科學(xué)家開發(fā)了一種石墨烯材料首次使得太陽能電池雨天發(fā)電成為可能。
雨滴并非純凈水，含有鈉離子、鈣離子、銨離子等多種陽離子和氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子等多種陰離子。中國海洋大學(xué)唐群委教授和云南師范大學(xué)楊培志教授的團(tuán)隊(duì)在這家德國期刊上的論文介紹，模擬雨滴在降落到他們研制的石墨烯材料（與一種染料敏化太陽能電池耦合）表面后，陽離子會與石墨烯共軛結(jié)構(gòu)中的離域電子形成陽離子/電子雙電層“贗電容”，而模擬雨滴在石墨烯表面的鋪展？收縮過程為“贗電容”充、放電，從而產(chǎn)生電壓和電流。
據(jù)論文介紹，在使用一定濃度的氯化鈉溶液模擬雨水的實(shí)驗(yàn)中，此太陽能電池實(shí)現(xiàn)了大約100微伏/滴的電壓和0.5微安/滴的電流輸出以及6.53％的光電轉(zhuǎn)換效率。
作為新能源的重要組成部分，太陽能一直是清潔能源研究的熱門領(lǐng)域，近年來相關(guān)研究不斷取得進(jìn)展和突破，但一直無法解決“全天候”尤其是雨天發(fā)電的問題。唐群委在接受記者采訪時(shí)說，此前曾有科技期刊報(bào)道過科學(xué)家嘗試把雨滴下落的動能轉(zhuǎn)化為電能的嘗試，但人們在太陽能基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的思路大多只限于如何更高效的利用、轉(zhuǎn)化太陽光。
記者注意到，該論文發(fā)出后即引起國際媒體和行業(yè)網(wǎng)站關(guān)注。唐群委說，有關(guān)研究成果已在國內(nèi)申請了發(fā)明專利，而論文也得到了評審專家的高度評價(jià)并被選為“VIP論文”。
