
洛杉磯加大工學(xué)院材料系教授楊陽(yáng),把他所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組所發(fā)明的高效率塑料太陽(yáng)能電池(左),與傳統(tǒng)硅材料做成的太陽(yáng)能電池(右)作比較
華聲報(bào)訊:據(jù)美國(guó)《世界日?qǐng)?bào)》報(bào)道,美國(guó)洛杉磯加州大學(xué)工程及應(yīng)用科學(xué)學(xué)院材料系華裔教授楊陽(yáng),帶領(lǐng)他的研究助理和研究生,經(jīng)過(guò)5年的研究,發(fā)明出高效率的塑料太陽(yáng)能電池。全美材料研究領(lǐng)域最權(quán)威的雜志《自然材料》,10月10日發(fā)表了他們的研究成果,肯定他們的研究在世界的領(lǐng)先地位。
提到使用太陽(yáng)能發(fā)電,人們首先想到的是厚重的太陽(yáng)能發(fā)電板以及板面上一排排的硅電池。人們可否想象,這些厚重的太陽(yáng)能發(fā)電板有一天會(huì)被柔軟到可折疊的塑料高效率太陽(yáng)能電池替代,可貼在整個(gè)屋檐、玻璃窗或車身上?而最重要的是,這些塑料太陽(yáng)能電池的價(jià)格,僅為目前硅片的三分之一到五分之一。
楊陽(yáng)接受訪問時(shí)表示,最近以來(lái),美國(guó)的原油和汽油價(jià)格一直在高價(jià)位盤旋,尋找更新的替代能源,再度成為能源材料界的大熱門。
楊陽(yáng)表示,太陽(yáng)能一直被視為熱門的替代能源。但現(xiàn)有的太陽(yáng)能能源,在推廣上受到一定限制。主要問題是,吸收太陽(yáng)能模板的花費(fèi),是傳統(tǒng)燃料的3到4倍。雖然在20世紀(jì)80年代以來(lái),價(jià)格有所下降,但還是不便宜。
價(jià)格昂貴的原因,是因?yàn)槭澜缟蠈⒔?0%的太陽(yáng)能電池,是用精致、高度凈化的硅材料做成,這種硅材料,就是用于生產(chǎn)集成電路和計(jì)算機(jī)芯片的材料。計(jì)算機(jī)工業(yè)對(duì)硅材料的高度需求,使可使用的硅大幅減少,導(dǎo)致硅的價(jià)格居高不下,使普通消費(fèi)者無(wú)法把太陽(yáng)能作為可選擇的能源使用。
但由楊陽(yáng)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組所研究出來(lái)的塑料高效塑料太陽(yáng)能電池,正好可大幅減低太陽(yáng)能能源的成本。
楊陽(yáng)表示,用塑料做太陽(yáng)能電池的概念,源自一位學(xué)生。以前一般的認(rèn)知,是塑料通過(guò)二極管加上電流后會(huì)發(fā)光。5年前,他的學(xué)生反向思考,提出試試看可否把光打在塑料上,讓其產(chǎn)生電流。
楊陽(yáng)非常鼓勵(lì)學(xué)生的自由思考,但在前3年,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)并沒有成功,主要是材料問題。兩年前,市面上推出了一種有半導(dǎo)體特質(zhì)的塑料,使這項(xiàng)研究獲得了很大進(jìn)展。他們研制出一種由兩層傳導(dǎo)電極夾著的一層塑料太陽(yáng)能電池。
楊陽(yáng)說(shuō),他的研究小組目前所研究出來(lái)的塑料太陽(yáng)能電池,可達(dá)到4.4%的發(fā)電效率,與非晶體的硅電池不相上下。
也就是說(shuō),如果打進(jìn)100個(gè)光子,會(huì)產(chǎn)生4.4個(gè)電子。目前全世界的研究同行使用相同材料,只有百分之一點(diǎn)多的效率。所以他們的研究成果大幅領(lǐng)先。
不過(guò),楊陽(yáng)表示,他們會(huì)繼續(xù)努力,使塑料太陽(yáng)能電池可達(dá)到雙晶體14%左右的發(fā)電效率,甚至單晶體18左右的效率,壽命長(zhǎng)達(dá)15至20年。
楊陽(yáng)共領(lǐng)導(dǎo)6個(gè)材料研究小組,都在進(jìn)行頗具實(shí)用價(jià)值的電子材料研究。這個(gè)塑料太陽(yáng)能高效率電池研究小組的成員,包括楊陽(yáng)指導(dǎo)的博士后研究生李鋼和研究生Vishal Shrotriya。楊陽(yáng)表示,這一研究進(jìn)入市場(chǎng)成為商業(yè)化,還需3到5年,但他的研究小組會(huì)努力協(xié)助廠商把研究成果商業(yè)化。