一种薄如纸【zhǐ】、半透【tòu】明、可【kě】弯【wān】曲的【de】“低成本”“塑料”就可以“发【fā】电”,并且光【guāng】电转化率达到【dào】17.3%。这项研【yán】究就是9-21刚刚荣获国家自然科学奖【jiǎng】二等奖,南开大学【xué】化学学院陈永胜教【jiāo】授领衔完成的“面向能源转化【huà】与存储的有【yǒu】机和碳纳【nà】米【mǐ】材料研究”项【xiàng】目。

太阳能发电是一【yī】种绿色环【huán】保可持【chí】续的清洁能源【yuán】。“举个例【lì】子【zǐ】,太阳【yáng】光到达地【dì】面假如完全转化是1千瓦每平米【mǐ】,如果效率【lǜ】做到20%,那每【měi】平米是【shì】200瓦,一天如果按照6小时计算,那就是每平米1200瓦,那就是1.2度电,可以供汽车行驶【shǐ】10公里左右,正常的市内窗大概五、六平米,如果未来在窗上放有【yǒu】可以太阳能发电的【de】设备,每天就【jiù】可以拥有【yǒu】电动汽车几十公里的电能。”陈永胜说。

不同于传统利用晶硅等无机物光伏发电,有机太阳能电池是解决环【huán】境污染、能【néng】源危机的有效【xiào】途径【jìng】之【zhī】一,其【qí】在质轻、柔软、半透明、可【kě】大面积【jī】低成【chéng】本印刷、环【huán】境友【yǒu】好等方面都【dōu】远远优于传统太阳能电池,被认为是具【jù】有【yǒu】重大产业前景的新一代绿色能源【yuán】技术。

欧洲科学家有预【yù】测,如果有机太阳能达【dá】到同等规模发电,无机太阳能成本0.2欧元【yuán】每【měi】平米左右,有机【jī】太阳能成【chéng】本【běn】低至0.03欧元【yuán】每平【píng】米左【zuǒ】右。

陈永胜表示,“传统光【guāng】伏发电采用晶【jīng】硅等【děng】无机物,制作成本较高,而且耗能大;而碳【tàn】是非【fēi】常便宜的材料,这种有机【jī】材料质地【dì】柔【róu】软、可弯【wān】曲【qǔ】、可彩【cǎi】色化,未来在【zài】建筑一体化、可穿戴设【shè】备、汽车【chē】表面等都可【kě】以应用。”

去年夏天,陈永【yǒng】胜团队【duì】设计、制备的具有【yǒu】高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电【diàn】池材料和器件,实现了17.3%的【de】光【guāng】电转化效率,再次刷新【xīn】了文献【xiàn】报道的【de】有【yǒu】机/高【gāo】分子太阳能【néng】电池【chí】光电转化效率【lǜ】的世界纪【jì】录。

这一成【chéng】果让有【yǒu】机太阳能电池向产业【yè】化迈【mài】进了【le】一大【dà】步,并【bìng】且得【dé】到世界认【rèn】可,国际著名学术期刊【kān】《科学【xué】》(Science)杂志刊文报道。英【yīng】国广播公司(BBC)对陈【chén】永胜团队最新成果的报【bào】道【dào】称:“中国科【kē】学【xué】家近日发展【zhǎn】了一【yī】种碳材料【liào】为基础的可以代替成【chéng】本高的硅基太阳能电池的替代方案。这一方案使【shǐ】用碳基材料为基【jī】础的塑料薄膜为活性【xìng】层可以高效地把太阳能转变成电能,因此【cǐ】,可以通过【guò】方便和【hé】便宜的【de】印刷技术制备【bèi】同【tóng】时可以和建筑外表【biǎo】一【yī】起使用。”

陈永胜表【biǎo】示,“在有【yǒu】机太阳【yáng】能电池这一领【lǐng】域,是为数不多【duō】我们中国人处于比较领先位置的领域,同时我们还【hái】有自己最核心的【de】材【cái】料和完全【quán】自【zì】主的制备技术,虽然我【wǒ】们还有【yǒu】很多事要做,但我们完全有【yǒu】能力在【zài】这一绿色【sè】能源领域的【de】竞【jìng】争中为国家【jiā】提供【gòng】独【dú】立自主和具有国际领【lǐng】先的完全的技术方案【àn】”。