树木也能用来制造太阳能电池？-solarbe文库

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树木也能用来制造太阳能电池太阳能电池就好比树叶，它们采集阳光，然后再将其转化为能量。而现在，这两者的关系超越了相似的层面太阳能电池已经可以在部分程度上由树木来制造了。来自乔治亚理工学院和普渡大学的研究人员已经开发出了新型的高效太阳能电池，而制作电池的材料来源于自然植物，比如随处可见的树木。同样令人惊异的是，这些装配在纤维素纳米晶体（ CNC）基板上的太阳能电池在使用寿命结束后可以快速实现回收再利用，只要把他们泡在水里就行了。用纤维素纳米晶体 CNC 基板制成的太阳能电池。图片来自 Gatech 。这项技术已被刊登在科学报告（ Scientific Reports ）杂志上。同时，这项技术的临时专利也已经由美国专利局登记在案。研究人员称，这种有机太阳能电池的功率转换效率达到了 2.7 ，这一数字远远超过其他使用可再生原材料作为基板的太阳能电池。同时，用来装配太阳能电池的 CNC 基板是光学透明的，这使得光线可以穿过它们后再被一层纤薄的有机半导体吸收。等到了回收再利用的环节，只需要在室温下将太阳能电池浸入水中，不消几分钟， CNC 基板就会溶解，而电池本身则可以被轻松的分离出来。乔治亚理工学院的教授伯纳德 · 基普伦（ Bernard Kippelen ）主导了这项研究，普渡大学材料科学与工程学院副教授杰弗里 · 扬布拉德（ Jeffrey Youngblood ）合作参与到了其中。基普伦同时也是乔治亚理工学院有机光电学中心 COPE 的主管，他表示他们的成果为寻找真正的可循环、可持续、可再生太阳能电池技术打开了一道新的大门。此次的研究正是 COPE 的最新项目，他们的主要研究方向是印刷电子技术（比如我们报道过的透明电路），实际上 COPE 在去年就推出了史无前例的全塑料太阳能电池。“ 为太阳能技术开发的有机基板愈发成熟，这为工程师们指出了未来的应用方向。但是也要时刻牢记，有机太阳能电池必须同时具备可循环性。假使我们的技术能利用可再生能源来获取能量却不能在使用寿命结束后对其进行正确的处理，那么我们就只解决了对化石燃料的依赖这一个问题，甚至可以说我们同时又为自己创造了一个新的难题。 ” 基普伦说。迄今为止，有机太阳能电池主要都是装配在玻璃或者塑料基板上的，这两者无一是易于循环利用的，而且石化材料的基板并不环保。举例来说，如果用玻璃装配的太阳能电池在制造或安装过程中发生了破碎，那么随之产生的无用材料将难以处理。纸质基板更环保，然而它们的性能表现却受制于其高度粗糙并且多孔的表面。至此，用木料制作的纤维素纳米材料基板的优势就显现出来它们绿色环保，可再生又可持续，而表面粗糙度值仅为两纳米。基普伦说 “ 下一步我们的工作方向是将功率转换效率提升到 10 以上，这一数字将接近于那些装配在玻璃或者石化材料基板上的太阳能电池。 ” 他们的团队计划通过优化太阳能电池电极的光学特性来达到这一目标。使用天然产物来制造纤维素纳米材料还能为林业发展带来积极的影响美国的林产品工业计划在大规模化生产开始后实现百万吨级别的产量，而这一切都可能在未来五年内发生