太陽能資源是近年來備受重視的新能源,在許多領(lǐng)域都在逐步推廣。不過,因為主流太陽能電池以使用晶體硅為主,發(fā)電成本遠遠高于煤電成本,因此推廣一直受到制約。近日,青島科技大學(xué)的專家與美國研究機構(gòu)合作,研究一種新的納米材料太陽能電池,成本比傳統(tǒng)的要降低一半多。
3月20日,記者來到青島科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的實驗室,專家正在實驗室內(nèi)忙碌著。在實驗室的太陽能電池操作臺上,兩臺儀器中間有個圓形的器皿,中間放著一個很小的玻璃器件,中間有圓形的米黃色材料。專家告訴記者,這個玻璃器件就是用于研究的太陽能電池。“中間的是我們自己合成的石墨烯納米材料,實驗時用這邊的太陽能模擬器照在電池上,然后轉(zhuǎn)換的電能通過旁邊的儀器測試出來,可以檢測電池對于太陽能的轉(zhuǎn)換率。”材料科學(xué)與工程學(xué)院的博士后馬帥告訴記者。
實驗室的董紅周老師也告訴記者,太陽能作為可再生潔凈能源,其開發(fā)利用成為國內(nèi)外的研究熱點,而目前太陽能電池的結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本確定,目前市場上的主流太陽能電池以使用晶體硅為主,光電轉(zhuǎn)化效率較高,但其發(fā)電成本遠高于煤電成本,成為制約這一可再生能源充分利用的最大障礙。“開發(fā)低成本、環(huán)境友好、資源豐富的下一代太陽能電池是當(dāng)前發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的核心問題,我們正在實驗的就是石墨烯合成的納米材料。”董紅周老師告訴記者。他也表示,該項目由青島科技大學(xué)與美國密蘇里州立大學(xué)和美國勞倫斯-伯克利國家實驗室合作,聯(lián)合開發(fā)石墨烯基太陽能電池,項目負責(zé)人為學(xué)院的“泰山學(xué)者”海外特聘專家董立峰教授。
“現(xiàn)在我們通過實驗,這種納米材料的電池對于太陽能的轉(zhuǎn)換率已經(jīng)可以達到10%左右。”馬帥告訴記者。而她也表示,目前主要的難點是保持電池的穩(wěn)定性。“傳統(tǒng)的以晶體硅為主,它是一種半導(dǎo)體,穩(wěn)定性比較高,但是我們這是一種合成的納米材料,穩(wěn)定性要差一些。而太陽能電池主要用在戶外,用的時間長短對用戶來說也是至關(guān)重要。”馬帥說。
董紅周老師告訴記者,“石墨材料比起晶體硅來說成本要低很多,就拿我們實驗室來說,我們實驗室買的晶體硅通常幾片就四五十塊錢,但是十幾塊錢的原材料制備的石墨烯就可以用很久,成本降低之后,太陽能電池就可以被普通家庭接受,廣泛應(yīng)用到生活中。”董紅周老師告訴記者。
記者了解到,目前以晶體硅為材料的太陽能電池,每度電的成本通常需要1元多,這也是阻礙其推廣的主要原因。“晶體硅材料的優(yōu)點就在于轉(zhuǎn)換效率高,比較穩(wěn)定,石墨烯相對來說轉(zhuǎn)換效率要低一些。所以,如果能保證石墨烯材料電池的穩(wěn)定性,使用壽命達到10年以上,也足以收回成本,這樣應(yīng)用到普通家庭中也是最合適的。”馬帥告訴記者。
◎相關(guān)新聞青島11個國際合作項目獲科技部立項
3月20日,記者從市科技局了解到,近日,科技部正式下文,青島市共有11個國際科技合作項目被正式立項,共爭取科技部經(jīng)費3820萬元,項目數(shù)量和資助金額再次居計劃單列市之首。
此次立項的項目均為國際產(chǎn)學(xué)研合作項目,合作國家包括美國、德國、加拿大、以色列、俄羅斯等多個國家,合作領(lǐng)域涉及電子信息、海洋生物、新材料等。市科技局有關(guān)負責(zé)人表示,下一步,青島市將加大國際科技合作項目的培育,引導(dǎo)企業(yè)多領(lǐng)域、多層次、多方式開展國際科技合作。同時,進一步拓寬國際技術(shù)轉(zhuǎn)移渠道,不斷擴大和深化青島的國際科技合作的規(guī)模和水平。