作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2023/12/9 13:13:57
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木材可制成稳定有机太阳能电池

 

木质素是自然界最常见的有机材料之一,瑞典科学家已经证明,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。相关论文已发表于最新一期《先进材料》杂志。

硫酸盐木质素具有形成氢键的能力,提高了有机太阳能电池的稳定性。
图片来源:物理学家组织网

太阳能是目前主要的可持续能源之一,由硅制成的传统太阳能电池效率很高,但制造过程耗能高且复杂,而且可能会导致危险的化学物质泄漏。有机太阳能电池由于生产成本低、重量轻且具有柔韧性而成为热门研究领域,应用于诸多领域,如室内使用或附着在衣服上为个人电子设备供电。但问题在于,有机太阳能电池由塑料或从石油中提取的聚合物制成,因此,它们可能并不那么环保。

鉴于此,林雪平大学和皇家理工学院(KTH)科学家开发出了一种新型有机太阳能电池,其中与电池阴极相连的部分电子传输层由直接源于木浆的硫酸盐木质素制成,他们希望未来制造出几乎完全由木材制成的太阳能电池。

最新研究负责人、林雪平大学有机电子实验室教授马特斯·法尔曼表示,最新研究是用木材替代品取代石油基材料的第一步,他们希望制造出高效、可靠、廉价、环保的太阳能电池。

此前,已有科学家利用化学改性的木质材料提高有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池的可靠性。在最新研究中,科学家们使用的是“原始”的硫酸盐木质素。研究人员指出,硫酸盐木质素的优势在于,它能够产生许多氢键,这有助于维护太阳能电池的稳定性。

法尔曼表示,尽管有机太阳能电池的光电转化效率达不到最高,但它们的优点是无毒、可持续且便宜。如果它们的转化效率达到15%-20%,对于大多数应用来说已绰绰有余。

图片说明:硫酸盐木质素具有形成氢键的能力,提高了有机太阳能电池的稳定性

 
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