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科研人员开发出生产太阳能电池板的廉价方法 |
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| http://cn.newmaker.com
7/24/2007 2:15:00 PM
中国科技信息网
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 新泽西理工学院科研人员开发出了一种便宜的太阳能电池，这种电池可以被涂抹或打印在柔性塑料板上。新泽西理工学院化学和环境科学系代理系主任，该研究的首席研究员兼创始人索门纳斯.米特拉博士说：“这种方法很简单，有朝一日房主们甚至可以用廉价的家用喷墨式打印机打印太阳能电池板，接着，消费者可以把制成品固定在墙上、屋顶上或布告板上，从而创造出自己的发电站。”
这项研究成为英国皇家化学学会2007年6月21日出版的《材料化学期刊》的封面文章，其标题是“为聚合物本体异质结型光电池设计的富勒烯单壁碳纳米管复合体”。
米特拉说，利用太阳能电池从充裕的太阳辐射中直接获取能量正日益成为未来全球能源战略的重要组成部分。然而，在可再生能源的利用问题上，仍然存在诸多挑战。昂贵的大规模基础设施，比如风力发电设施或水坝，对于驱动风力或水力发电厂等可再生能源设施是必不可少的。用于制造计算机芯片的高纯度硅同样也是构成常规太阳能电池的核心材料。可是高纯度硅等材料的加工极为昂贵，超出了大多数消费者的承受能力。
“然而，开发由聚合体制成的有机太阳能电子池是一种便宜的，而且更加简便的替代方案，”米特拉说：“我们预计很多人将对我们的研究感兴趣，因为人们可以把太阳能电池打印或涂抺在建筑物的外墙上或屋顶上，这种方法既便宜又简单。想象一下，有一天，你将开着一辆车顶上涂有太阳能电池板的混合动力汽车，这种太阳能电池板正在产生电力以驱动汽车引擎。机会是永无止境的。”
太阳能电池的科学原理是这样的：当阳光照射到有机太阳能电池上时，能量将产生正电荷和负电荷。如果电荷可以被分别传送至不同的电极，就会形成电流。如果不可以，能量将被浪费掉。可以用电子方式把电池连结在一起，这种电池形态被称为电池板，正如现在大多数屋顶上安装的那种电池板。太阳能电池及电池板的大小有所不同。电池的大小从1毫米到几英尺不等，而电池板没有大小限制。
新泽西理工学院开发的太阳能电池使用了一个碳纳米管复合体，这是一种圆柱型碳分子结构，之所以称之为纳米管，是因为它的尺寸极小。科学家估计纳米管比头发丝细5万倍。然而，哪怕是一个碳纳米管，其导电性都优于任何常规电线。“事实上，纳米管是很好的导体，其导电性远强于铜。”
米特拉和他的研究小组把碳纳米管与碳60正三十二面体（即富勒烯）结合在一起。尽管碳60正三十二面体不能产生电流，但它可以捕获电子。阳光的照射将激活聚合体，而碳60正三十二面体将捕获电子。这样一来，纳米管的作用将与铜线一样，能够产生电子或电流。
“把这种独特的结合方式运用于有机太阳能电池可以增强未来‘涂漆式’太阳能电池的效能，”米特拉说：“有朝一日，我希望看到这种方法成为全世界家庭住户的廉价能源方案。”
英文原文链接参见：http://www.physorg.com/news103997338.html
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