新型高能電池：曬太陽就“來電”

對于當今人類來說，能源幾乎意味著一切——我們的吃穿住行都離不開各種能源的支持，而隨著煤炭、石油等石化資源的急速消耗及其帶來的一系列污染和氣候問題，人們愈發(fā)渴求能夠高效利用清潔環(huán)保的可再生能源。

近日，來自中國南開大學的陳永勝團隊在這一領(lǐng)域有了最新的研究進展——他們制備了一種基于有機半導體材料的太陽能電池，其能量轉(zhuǎn)化效率（把光能轉(zhuǎn)化成電能的效率）達到了17.3%，放置166天后性能僅有輕微衰減（約4%）。這一結(jié)果發(fā)表在國際頂級期刊《科學》（Science）雜志上。

17.3%是什么概念？可以說，它超越了目前同類有機太陽能電池效率14%的最高值，創(chuàng)下了新的世界紀錄——在提高能源轉(zhuǎn)化率方面，每個百分點的進步都極其不易。

太陽能電池這個概念，或許大家都不陌生。但具體說到制造太陽能電池的材料，可能了解的人就不多了。目前，已經(jīng)商品化的太陽能電池板大多由無機半導體材料制造，它具有原材料易獲取（比如硅）、吸收光譜寬、能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)勢。但事實上，無機半導體材料并不是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的完美解決方案，原因在于——它們太脆了，科學家們必須不斷去開發(fā)和尋找可替代的解決方案。

有機太陽能電池一直是近年來學術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點。此外，科學家們經(jīng)過分析后普遍認為，如果繼續(xù)優(yōu)化電池器件構(gòu)型和材料選擇，有機太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率理論上可以突破25%。尤其在過去的十年間，有機太陽能電池更是經(jīng)歷了躍遷式的發(fā)展，其性能已經(jīng)可以與商品化的無機硅電池媲美，像高處的王冠一樣鼓舞著科學家們不斷地接近它。

不過，我們距離真正的有機太陽能電池的商品化還有一段距離，仍有一些問題需要克服——比如，很多有機材料在太陽光的照射下并不那么穩(wěn)定、制作過程中使用的溶劑毒性較大，以及大規(guī)模生產(chǎn)工藝尚未成熟。