一种薄如【rú】纸、半【bàn】透明、可【kě】弯【wān】曲的“低成本”“塑料”就可以“发电”,并且光电转化率达到17.3%。这项研【yán】究【jiū】就是【shì】9-21刚刚荣获国家自然科学【xué】奖【jiǎng】二等【děng】奖,南开【kāi】大学化学学院陈永胜教授领衔【xián】完【wán】成的【de】“面向能源转化【huà】与【yǔ】存储的有机和碳纳米材料研究【jiū】”项目。

太阳能发电是一种【zhǒng】绿【lǜ】色环保可持续的清洁【jié】能源。“举个例子【zǐ】,太【tài】阳光【guāng】到达【dá】地面假如完全转化是1千瓦每平米,如果效率做到20%,那每【měi】平米是200瓦【wǎ】,一天如果按【àn】照6小时计算,那就【jiù】是每平米1200瓦,那【nà】就是1.2度电,可以供【gòng】汽车行驶【shǐ】10公里【lǐ】左【zuǒ】右,正【zhèng】常的市内窗【chuāng】大概五、六平【píng】米,如【rú】果未【wèi】来在窗上放【fàng】有可以太阳能发电的设备,每天就可以拥有电动【dòng】汽车几十公【gōng】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【shì】解决【jué】环境【jìng】污染、能源危机的有效【xiào】途径之一,其在质轻、柔软【ruǎn】、半透明、可大面【miàn】积低成本【běn】印刷、环境【jìng】友好等方面都远远优于传统【tǒng】太阳能【néng】电【diàn】池,被认【rèn】为是具有重大产业前景的新一【yī】代绿【lǜ】色能源技术【shù】。

欧洲科学【xué】家有预测【cè】,如果有机【jī】太阳【yáng】能达到同等规模发电,无【wú】机太【tài】阳能成本0.2欧元【yuán】每平米左【zuǒ】右,有机太阳【yáng】能【néng】成本低至0.03欧元每平米左右。

陈永胜【shèng】表示,“传【chuán】统光伏【fú】发电采用晶【jīng】硅等无机物【wù】,制作成本较高,而且耗能大;而碳是非常便宜的材料,这种有机材料质地【dì】柔【róu】软、可【kě】弯曲、可【kě】彩色化【huà】,未来在建筑一【yī】体化【huà】、可【kě】穿【chuān】戴【dài】设备、汽车表面等都【dōu】可以应用【yòng】。”

去年【nián】夏【xià】天,陈永胜团队设计【jì】、制备的【de】具【jù】有高效、宽光谱吸收【shōu】特性的【de】叠【dié】层有【yǒu】机太【tài】阳【yáng】能电池材料和器件,实现了17.3%的光电转化效率,再次刷新【xīn】了文献报道的有机/高分子太【tài】阳能电池光电转化【huà】效率的世界纪【jì】录。

这【zhè】一【yī】成果让【ràng】有机太阳能【néng】电池向产业化迈进了一大步,并【bìng】且得到【dào】世界认可,国际著名学术期刊《科学》(Science)杂志刊【kān】文报道【dào】。英【yīng】国【guó】广播公司(BBC)对陈【chén】永胜团队最新成果的报【bào】道称【chēng】:“中国科学家近日发展了【le】一种碳材料为【wéi】基础的可以代替成本【běn】高【gāo】的硅基太【tài】阳能电池【chí】的替代方案。这一【yī】方案使用碳基材【cái】料为【wéi】基础的塑料薄膜为活性【xìng】层【céng】可以高效地把太阳能【néng】转变成【chéng】电能,因此,可以通过方便【biàn】和便宜【yí】的印刷技术制备同时可【kě】以和【hé】建筑外表一起使用。”

陈永胜表示,“在【zài】有机【jī】太阳能电池这一领域,是为数不多我【wǒ】们中国人处于【yú】比较【jiào】领先位置的领域,同时我们还有自己最核心的材料和完【wán】全【quán】自【zì】主的制备技术,虽【suī】然【rán】我们还有很【hěn】多事要做,但【dàn】我们【men】完全有能力在这一【yī】绿色能源【yuán】领域的竞争中【zhōng】为【wéi】国家提【tí】供独立自【zì】主和具有国际领先的【de】完【wán】全的技术方案”。