加拿大攻克新型太陽(yáng)能電池兩大技術(shù)瓶頸

電解液和電極涂層材料是20余年來(lái)困擾新型太陽(yáng)能電池技術(shù)發(fā)展的兩大難題。加拿大科學(xué)家在最新出版的《美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)雜志》和《自然·化學(xué)》雜志上分別發(fā)表的相關(guān)研究成果，被業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為成功地解決了上述問(wèn)題，是低成本、高效率新型太陽(yáng)能電池技術(shù)研究的一項(xiàng)重大突破，對(duì)太陽(yáng)能電池技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

地球在1小時(shí)內(nèi)從太陽(yáng)獲得的能量超過(guò)了人類(lèi)1年之內(nèi)消耗的能量總和。但是，相比于太陽(yáng)能巨大的潛力，目前太陽(yáng)能的應(yīng)用情況并不樂(lè)觀(guān)。現(xiàn)今常規(guī)使用的硅半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池，其發(fā)電成本高于傳統(tǒng)能源，是煤、石油和水力發(fā)電成本的5倍至6倍。多年來(lái)，各國(guó)科學(xué)家都在努力開(kāi)發(fā)效率更高而成本較低的太陽(yáng)能電池。

上世紀(jì)90年代初，瑞士科學(xué)家曾利用光合作用原理發(fā)明了一種新型太陽(yáng)能電池，但這種太陽(yáng)能電池的電解液存在腐蝕性強(qiáng)、透光性能差以及輸出電壓低等缺點(diǎn)。電解液腐蝕性強(qiáng)，導(dǎo)致壽命問(wèn)題；電解液顏色深，不利于光線(xiàn)有效透過(guò)；電解液光伏低，限制了輸出電壓不能超過(guò)0.7伏。

這種太陽(yáng)能電池技術(shù)存在的另一個(gè)問(wèn)題是，電極的陰極需要使用昂貴且不透明的金屬鉑覆蓋。長(zhǎng)期以來(lái)，瑞士發(fā)明的這種太陽(yáng)能電池由于以上問(wèn)題沒(méi)有得到有效解決，無(wú)法得到實(shí)際應(yīng)用。

加拿大魁北克大學(xué)化學(xué)系教授貝諾伊特·馬爾桑領(lǐng)導(dǎo)的研究小組長(zhǎng)期以來(lái)一直從事電化學(xué)太陽(yáng)能電池研究工作，獲得過(guò)多項(xiàng)技術(shù)專(zhuān)利。他們開(kāi)發(fā)的有關(guān)化學(xué)太陽(yáng)能電池的兩項(xiàng)技術(shù)可有效解決瑞士科學(xué)家面臨的問(wèn)題。

首先，對(duì)于電解液?jiǎn)栴}，馬爾桑小組在實(shí)驗(yàn)室研制出一種新的電解液，其特點(diǎn)是透明、不具腐蝕性而且能夠提高光伏。其次，科學(xué)家使用硫化鈷替代了昂貴的金屬鉑作為電極覆蓋涂層材料。硫化鈷除了價(jià)格相對(duì)低廉外，還具有效率較高、穩(wěn)定性更好以及容易在實(shí)驗(yàn)室制備等特點(diǎn)。（杜華斌）