造紙工業(yè)廢棄物可以制造出太陽能電池的陰極

發(fā)布: 2012-5-17  |  來源: 陽光網(wǎng)

　　摘要：瑞典科學(xué)家利用造紙工業(yè)的廢棄物制造出太陽能電池的陰極，其能采用一種更加智能更加廉價的方法存儲太陽能，使得人們能持續(xù)從太陽能電池和風(fēng)渦輪機獲得廉價的電力。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，瑞典科學(xué)家利用造紙工業(yè)的廢棄物制造出太陽能電池的陰極，其能采用一種更加智能更加廉價的方法存儲太陽能，使得人們能持續(xù)從太陽能電池和風(fēng)渦輪機獲得廉價的電力。研究論文發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

　　傳統(tǒng)電池使用金屬氧化物導(dǎo)電，但這些金屬材料非常稀缺；而用導(dǎo)電塑料制成的有機太陽能電池雖然成本較低、性能很高，足以進行商業(yè)化生產(chǎn)，極具競爭優(yōu)勢，然而，太陽能必須要將其產(chǎn)生的電從早存儲到晚，風(fēng)渦輪機產(chǎn)生的電力也必須存儲起來等到無風(fēng)的日子使用，因此，科學(xué)家們一直在用低廉且可再生的材料來制造電池的陰極。最新研究的主要作者、瑞典皇家科學(xué)院院士、瑞典林雪平大學(xué)生物分子和有機電子學(xué)教授歐勒·印嘉納斯表示：“其實，自然界早就為我們提供了解決辦法。”

　　印嘉納斯從植物的光合作用過程中獲得了靈感。在光合作用中，太陽的帶電電子由電化學(xué)性能非常活躍的醌類運輸，醌類是由包含六個碳原子的苯環(huán)組成的分子。在這一靈感的啟發(fā)下，印嘉納斯選擇了制造紙漿過程中的副產(chǎn)品褐色液體作為制造電池陰極的原材料。這種褐色液體主要由木質(zhì)素構(gòu)成，木質(zhì)素是位于植物細胞壁內(nèi)的一種生物聚合物。

　　接著，印嘉納斯和波蘭同事澤戈茲·米節(jié)能環(huán)保勒扎瑞克使用嘰咯（一種五倍雜環(huán)混合物）以及從褐色液體中提取出的木質(zhì)素設(shè)計出了一個厚度僅為0.5微米（1微米=百萬分之一米）的薄膜，讓其作為電池的陰極，以便運輸電池內(nèi)的帶電電荷。

　　科學(xué)家們表示，最新方法可對電池產(chǎn)生的電力進行持續(xù)地存儲，而不需搭建大的電網(wǎng)。印嘉納斯說：“這種利用廉價可回收的原材料制造的新能源存儲方式還有待進一步研究。一棵樹所含有的生物質(zhì)中，20%到30%是木質(zhì)素，這是一個源源不斷的材料來源。”