近日從復(fù)旦大學(xué)了解到，該校先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室彭慧勝課題組成功研制出一種新型能源器件——取向碳納米管纖維，在世界范圍內(nèi)“首次在一根纖維上同時實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和儲能”，該原創(chuàng)性成果被12月最新一期的國際期刊《應(yīng)用化學(xué)》作為封面文章發(fā)表。
彭慧勝團(tuán)隊(duì)新研制出的這種新型、柔性的纖維狀能源集成器件，可以制成一根根像頭發(fā)絲一樣細(xì)的纖維狀太陽能電池，其直徑只有60～100微米。
他們使用碳納米管纖維材料制造了一系列高效率的線狀染料敏化太陽能電池和聚合物太陽能電池，并且具有良好的柔性和可編織性，最高光電轉(zhuǎn)化效率超過9%;也成功利用同一纖維材料構(gòu)建了微型線狀超級電容器。
據(jù)介紹，目前器件對太陽能的利用率不到1%，傳統(tǒng)板狀太陽能電池在應(yīng)用場所選擇和可移動范圍方面尚有一定的局限性，且在面積和朝向上對陽光入射角度也有很高要求。
與現(xiàn)有太陽能電池不同，這種新型太陽能纖維電池，在將太陽光轉(zhuǎn)換成電能的同時，還能把這些能量儲存起來，而不需要外接其他蓄電池或儲能設(shè)備。
此外，傳統(tǒng)太陽能電池多由單晶硅制成，不僅成本較高，而且其生產(chǎn)過程高能耗、高污染，對環(huán)境有很大影響。彭慧勝表示，將碳納米纖維制成太陽能電池的過程基本無污染、效率高、成本低，制作工藝相對簡單，具有大量穩(wěn)定生產(chǎn)的可能性。
專家認(rèn)為，取向碳納米纖維能源器件的研發(fā)成功，為發(fā)展下一代光伏器件指出了一個富有前景的新方向，為線狀能源器件的大規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
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