聽說,下雨天太陽能電池和石墨烯更配哦~
材料牛注:下雨天太陽能電池不能用?這恐怕將變成過去式啦!研究人員在電極上涂覆一層石墨烯薄膜,巧妙地利用雨水的特性,制備出新型染料敏化電池。
近年來,人們對太陽能的利用越來越多,加上科學技術的發展進步,太陽能電池變得更高效也更廉價。中國科學家發明了一種能夠適應各種天氣的太陽能電池,這也許能夠解決傳統的太陽能電池雨天無法發電的重大弊端。該成果發表在Angewandte Chemie期刊上。
中國海洋大學(青島)和云南師范大學(中國昆明)的研究團隊制備出了一種高效的染料敏化電池。為使其在雨天也能發電,他們在電池表面涂了一層極薄的石墨烯薄膜。
石墨烯是一種二維的碳材料,其原子之間相互連結,形成蜂巢似的結構。它可由石墨依次經氧化,剝離,還原制備而成。石墨烯有著特殊的電子特性:富含電子,且電子可在層內自由遷移,這賦予了它優良的導電性。石墨烯能將其富含的電子和水溶液中帶正電的離子結合起來(路易斯酸堿相互作用),因此常用于去除水溶液中的鉛離子和有機染料。
這一特性啟發唐群委研究組人員將石墨烯應用在電極上,從雨水中獲得能量。雨水中含多種鹽,它們在水中以正負離子的形式存在。帶正電的離子如鈉離子、鈣離子和銨根離子,會吸附在石墨烯表面。雨水富含正離子,石墨烯富含自由電子,這就導致了其接觸面處雙電層的產生,即形成了贗電容。這一過程產生的電位差,足以形成電壓和電流。
該研究成果已經發表在Angewandte Chemie International
參考文章網址:Graphene layer could allow solar cells to generate power when it rains
本文由新銳王思迪翻譯, 張藝審核,感謝王宇提供素材!
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