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下雨也能让太阳能板发电,这是石墨烯的又一新应用

返回列表 来源: 发布日期: 2020.04.27 浏览次数:

在缺乏日照或阴雨绵绵的天气状态下,太阳能板往往无法达到最佳化使用,来自中国海洋大学与云南师范大学的科学家,为此研发出一种无论在何种天气类型的状态下都能发电的太阳能板,而这一切都要归功于有着神奇万能材料美名的“石墨烯”。

与一般的太阳能板相同,这种新型太阳能电池可在日照时,利用太阳光产生电力,而若天气进入乌云密布或开始下雨时,太阳能电池就能转换成以石墨烯协助发电的状态。

科学家在太阳能电池表面涂上一层薄薄的石墨烯,而雨水本身带有一些矿物质,因此当雨水降落在涂上石墨烯的太阳电池表面时,雨水会分离成带正电与带负电的离子,其中,带正电的离子主要为钠离子、钙离子与氨盐基,会沈积在石墨烯表面,而这层带正电的离子层会与石墨烯的负电电子作用结合,产生类似拟电容(pseudocapacitor)的双层系统,两个层之间的电位差大到足以产生电压与电流。

然而,这种太阳能电池最高的太阳能转换效率仅能达到 6.53%,与目前约可达 20% 左右转换效率的太阳能电池相比,6.53% 的转换效率可说是相当悲剧,另外,处于下雨状态时,所产生的电压也仅能达到数百微伏特(microvolt)。虽然科学家们希望能尽快使这种太阳能电池走出概念阶段,但距离走向商用,恐怕还有很长一段路要走。

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