德國最新一期的科研期刊《應(yīng)用化學(xué)》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》，介紹我國科學(xué)家開發(fā)的一種石墨烯材料使太陽能電池雨天發(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。
論文稱，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。
唐群委在接受新華社記者采訪時說，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。
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)。
唐群委和楊培志認(rèn)為，該研究有助于延長太陽能電池的潛在發(fā)電時間，未來還可能在雨量充沛但太陽能資源不夠豐富的地區(qū)，酸雨多發(fā)地區(qū)，以及島礁供電和海上航行等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。
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