本報多倫多4月6日電 電解液和電極涂層材料是20余年來困擾新型太陽能電池技術(shù)發(fā)展的兩大難題。加拿大科學家在最新出版的《美國化學協(xié)會雜志》和《自然·化學》雜志上分別發(fā)表的相關(guān)研究成果,被業(yè)內(nèi)專家認為成功地解決了上述問題,是低成本、高效率新型太陽能電池技術(shù)研究的一項重大突破,對太陽能電池技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
地球在1小時內(nèi)從太陽獲得的能量超過了人類1年之內(nèi)消耗的能量總和。但是,相比于太陽能巨大的潛力,目前太陽能的應用情況并不樂觀?,F(xiàn)今常規(guī)使用的硅半導體太陽能電池,其發(fā)電成本高于傳統(tǒng)能源,是煤、石油和水力發(fā)電成本的5倍至6倍。多年來,各國科學家都在努力開發(fā)效率更高而成本較低的太陽能電池。
上世紀90年代初,瑞士科學家曾利用光合作用原理發(fā)明了一種新型太陽能電池,但這種太陽能電池的電解液存在腐蝕性強、透光性能差以及輸出電壓低等缺點。電解液腐蝕性強,導致壽命問題;電解液顏色深,不利于光線有效透過;電解液光伏低,限制了輸出電壓不能超過0.7伏。
這種太陽能電池技術(shù)存在的另一個問題是,電極的陰極需要使用昂貴且不透明的金屬鉑覆蓋。長期以來,瑞士發(fā)明的這種太陽能電池由于以上問題沒有得到有效解決,無法得到實際應用。
加拿大魁北克大學化學系教授貝諾伊特·馬爾桑領(lǐng)導的研究小組長期以來一直從事電化學太陽能電池研究工作,獲得過多項技術(shù)專利。他們開發(fā)的有關(guān)化學太陽能電池的兩項技術(shù)可有效解決瑞士科學家面臨的問題。
首先,對于電解液問題,馬爾桑小組在實驗室研制出一種新的電解液,其特點是透明、不具腐蝕性而且能夠提高光伏。其次,科學家使用硫化鈷替代了昂貴的金屬鉑作為電極覆蓋涂層材料。硫化鈷除了價格相對低廉外,還具有效率較高、穩(wěn)定性更好以及容易在實驗室制備等特點。
(信息來源:科技日報)
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