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木头也能用来光伏发电?硫酸盐木质素为太阳能电池打开设计新思路

2023年12月09日 15:30:09来源:化工仪器网点击:4476
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  【化工仪器网 行业百态】“要致富,先种树”,树木是大自然中神奇的一员,也是人类可以运用的天然资源,合理的开放能够为建筑、食品、医药等领域的发展提供重要帮助,并且本身也是环境自我净化能力的一部分。而就在最近,树似乎在制作太阳能电池上也展现出来了特有优势。
 
  当然,其中起到关键作用的并非树本身,而是树木木质组中中的一种特殊生物质——木质素。木质素广泛存在于木质组织中,是一种具有三维网状结构的生物高分子,同时也是自然界中鲜少的可再生芳香化合物资源。而瑞典科学家发现,木质素可以取代石油基材料应用到太阳能电池中。并且相关团队还证明了未经处理的硫酸盐木质素可用于制造更环保、更可靠的太阳能电池,广泛应用于个人电子设备等多个领域。而这也让太阳能电池存在的环保顾虑有了新的解决方案。
 
  尽管,太阳能作为一种可持续资源被寄以厚望,但是其制造过程中使用的,塑料或从石油中提取的聚合物,却并不环保,因此寻找一种安全稳定、低成本、轻盈且具有柔韧性的替代材料成为了太阳能电池的重要发展方向。而硫酸盐木质素能够产生许多氢键,理论上是可以帮助太阳能电池维护住稳定性的。
 
  报道中提到,雪平大学和皇家理工学院(KTH)科学家通过将源于木浆的硫酸盐木质素制成电子传输层与太阳能电池负极连接,成功制作出了相对高效、可靠、廉价、环保的太阳能电池,一定程度上实现了木材替代石油基。
 
  当然目前这项技术还有个较大的缺陷——转化率,相关团队在测试中发现,有机太阳能电池的光电转化效率达不到最高,不过他们也并不认为这个缺点会影响这项技术的继续发展,因为从实际使用的角度来说,大部分应用对于太阳能电池的转化效率需求只需要达到15%-20%就足够了。而未来有关团队将尝试进一步的完成木材替代石油基工作,制造出更加高效、可靠、廉价、环保的有机太阳能电池,并确保电池的转化效率。
 
  相关的研究成果,目前已经可以在新一期《先进材料》杂志上查询。

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