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光能转化的未来图景——访中国科学院院士李永舫

2020-11-07新闻20

河南日报客户端记者 王小萍 龚鸣

化石能源终有枯竭的一天,人类该如何利用好取之不尽用之不竭的可再生能源太阳能?11月6日,中国科学院院士李永舫向记者介绍了他的最新研究成果——聚合物太阳电池。

“现阶段大规模商业化应用的太阳电池主要为硅基太阳电池。这类太阳电池的活性层是刚性的硅晶体,无法制备成柔性器件。聚合物太阳电池与传统硅基太阳电池相比,最大的特点是轻、薄、柔和半透明。”李永舫说,经过学界三十多年的努力,近年来聚合物太阳电池研究领域取得快速发展。尤其是2015年以来,中国学者引领的窄带隙有机受体光伏材料的研究,使聚合物太阳电池的能量转换效率获得快速提升,最近实验室的能量转换效率已突破17%,达到了可以向实际应用发展的门槛,有望在三到五年内实现成果落地投产。

如今,硅基太阳电池已被广泛应用于光伏发电站、智能电网、建筑光伏一体化能源供给等领域。提及未来聚合物太阳电池的应用图景,李永舫认为柔性、半透明和便携性是其突出优点和应用突破口。他指了指窗户和手机说:“我反复强调聚合物太阳电池轻、薄、柔和半透明的特点,比如可以将它安装在建筑玻璃上,甚至是墙面上,完成‘建筑一体化’,也可以把手机背面板做成聚合物太阳电池,太阳晒一晒就能给手机充电。即便在室内弱光下聚合物太阳电池的光电转换效率不减,只是弱光下转换的能量比较低。这是聚合物太阳电池较之硅基太阳电池的优点。”

聚合物太阳电池的柔性和半透明特性和刚性的硅基太阳能电池在应用方面可以互相补充。研究和提高材料和器件的稳定性、降低光伏材料和器件制备的成本,是将来实现聚合物太阳电池实际应用的关键。李永舫说,聚合物太阳电池的光伏材料都是基于碳、氢、氮、硫等丰产元素,有希望实现低价,一旦大规模投产将为我国社会发展提供一种新的能源选择。

“目前,我们考虑成果转化应用的仍是一些成本可承受的领域,比如刚才提及的手机背面板、建筑光伏一体化,以及可便携穿戴能源、汽车车顶和汽车玻璃等。”李永舫听说三门峡市生产的速达电动汽车,他表示如果把聚合物太阳电池安装在电动汽车上,汽车行驶在路上也能完成一定程度的充电,同时可以解决夏天汽车在太阳下停放引起的车内高温问题。

编辑:洛分

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