太陽(yáng)能資源是近年來(lái)備受重視的新能源，在許多領(lǐng)域都在逐步推廣。不過(guò)，因?yàn)橹髁魈?yáng)能電池以使用晶體硅為主，發(fā)電成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煤電成本，因此推廣一直受到制約。日前，從青島科技大學(xué)獲悉，該校獲批一項(xiàng)國(guó)際科技合作項(xiàng)目，與美國(guó)密蘇里州立大學(xué)和美國(guó)勞倫斯-伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作，聯(lián)合開(kāi)發(fā)石墨烯基太陽(yáng)能電池，成本比傳統(tǒng)的要降低一半多。該項(xiàng)目國(guó)家提供科研經(jīng)費(fèi)480萬(wàn)元，負(fù)責(zé)人為青科大“泰山學(xué)者”海外特聘專家董立峰教授。
太陽(yáng)能作為可再生潔凈能源，其開(kāi)發(fā)利用成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，而目前太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本確定，市場(chǎng)上的主流太陽(yáng)能電池以使用晶體硅為主，光電轉(zhuǎn)化效率較高，但其發(fā)電成本遠(yuǎn)高于煤電成本，目前以晶體硅為材料的太陽(yáng)能電池，每度電的成本通常需要1元多，成為制約這一可再生能源充分利用的最大障礙。因此開(kāi)發(fā)低成本、環(huán)境友好、資源豐富的下一代太陽(yáng)能電池是當(dāng)前發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的核心問(wèn)題。
據(jù)青科大該科研團(tuán)隊(duì)介紹，他們正在與美國(guó)合作人員共同開(kāi)發(fā)基于石墨烯材料的太陽(yáng)能電池。該項(xiàng)目的成功開(kāi)展將大大降低太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本，對(duì)技術(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，產(chǎn)業(yè)層次升級(jí)有巨大的推動(dòng)作用。晶體硅材料的優(yōu)點(diǎn)就在于轉(zhuǎn)換效率高，比較穩(wěn)定，石墨烯相對(duì)來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)換效率要低一些。因此該項(xiàng)目的重點(diǎn)在于保證石墨烯材料電池的穩(wěn)定性和使用壽命。
通過(guò)攻克石墨烯材料制備太陽(yáng)能電池的技術(shù)難題，可讓傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池的外觀等發(fā)生改變。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈，燈泡上都有個(gè)太陽(yáng)能電池板。用上新材料，就可以把太陽(yáng)能電池板彎曲，通過(guò)工藝改良直接做成燈泡的護(hù)罩，還可以設(shè)計(jì)成多種樣式，增加了美觀性。在光伏農(nóng)業(yè)上也可以大顯身手，建立光伏溫室大棚能給蔬菜、花卉、苗木、牲畜等種植養(yǎng)殖場(chǎng)所提供熱量和電力，在保溫的同時(shí)利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，用這種新材料可以做成柔軟的太陽(yáng)能電池板，可以鋪在蔬菜大棚上，多了一層“太陽(yáng)能被子”，溫室大棚又多了一項(xiàng)新的功能。
該項(xiàng)目這也是2014年青島市的11項(xiàng)國(guó)際合作專項(xiàng)立項(xiàng)項(xiàng)目之一。“開(kāi)發(fā)低成本、環(huán)境友好、資源豐富的下一代太陽(yáng)能電池是當(dāng)前發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的核心問(wèn)題。”董教授說(shuō)，他們的新技術(shù)有廣闊的市場(chǎng)前景，可以帶來(lái)太陽(yáng)能電池應(yīng)用的革新。
