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光热电复合技术未来让能源来得更环保

来源:科技日报   2013-12-09 16:51:17   点击:

导读: 环保是现在社会的主流话题,太阳能虽然环保却没有被充分地利用起来。光热电复合技术可以优化能源的转换和提供方式,如果继续开发有望成为未来的主要能源提供方式。

“我国现在以煤炭燃烧占主导的能源结构对环境的破坏很大,太阳能是公认的最为清洁和用之不竭的能源,却没有被充分地利用起来。比如日常生活中的太阳能热水器,就是很简单地将太阳能以热能的形式储存起来,但非常粗糙。”在11月22日由复旦大学材料科学系与同济大学材料学院联合举办的新能源转换材料研讨会上,国内光电、热电转换材料的研究专家呼吁推动“光电”与“热电”对话,强调多学科之间的交叉和互补,以促进新能源技术进步。

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光电材料和热电材料作为两种极具代表性的新能源转换材料,是目前能源科学研究的热点,对它们的开发研究和机制探讨具有重大意义。如何解决太阳能电池、热电、光电转换器件与储能电池中的关键技术问题?专家一致认为,光热电复合技术可将光电池与热电池有机结合起来,实现全太阳光谱的利用,显著提高光电转换效率。因为目前的太阳能电池有效吸收太阳光可见光波段的能量,而近红外波段的太阳能量则可通过热电转换成电能。

但目前,光电、热电转换的实际应用还有很大局限,譬如太阳能电池存在转换效率低、使用寿命短等问题;热电应用也遭遇瓶颈例如转换效率低、适用材料范围窄等。此次研讨会对这些问题进行了深入讨论,并涵盖了“光电”和“热电”转换材料与技术的主要分支与前沿:“光电”方面有聚合物太阳能电池、小分子太阳能电池、染料敏化太阳能电池、紫外光探测器和柔性传感器的探讨;“热电”方面包括了cu基半导体、bicuseo基材料、half-heusler热电材料、聚合物基及纳米热电材料的研究。

据了解,世界各国都在加紧新能源转换材料的研发,光热电复合技术将可能成为未来发展趋势。太阳能电池是目前应用最广的太阳能利用方式,目前基于异质结构的有机太阳能电池已经达到超过10%的光电转换效率。同样,热能也是很具潜力的清洁能源。热电发电技术在热能(包括太阳热、地热)利用、废热再利用领域有着不可替代的优势。

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