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穿在身上的衣服能当“充电器”
我科学家将碳纳米纤维制成太阳能电池
2012-12-17| 文章来源:科技日报 王鹏 王春| 【
面对“奄奄一息”的手机,重要电话接不到,这时,你是否想过穿在身上的衣服也可以成为个人“充电器”呢?复旦大学先进材料实验室、高分子科学系彭慧胜教授课题组成功研制出一种新型能源器件——取向碳纳米管纤维,并用它制造出比头发丝还细的纤维状太阳能电池。这将使人类随时随地、高效使用太阳能的梦想有望成为现实。该研究成果已在最新一期国际化学原创研究领域权威期刊《应用化学》发表。
据介绍,用碳纳米管纤维制造纤维状太阳能电池要经过“纺丝”和“镀膜”两个阶段。首先让碳纳米管材料生长出来,如棉花纺丝般连续制备;再将碳纳米管纤维经过特殊溶液,从而在纤维外部镀上一层光合性材料。这些直径只有60—100微米的新型纤维状太阳能电池最高光电转化效率超过9%,实现高效转化。不仅如此,它还可以将这些电能直接存储起来,供对光电量需求量更大的夜间使用。

碳纳米管纤维已在防弹衣、航空航天、医疗和体育器械等广泛领域显示出重要应用前景。这种纤维的强度和刚度与尼龙钢丝、科夫拉纤维相比是遥遥领先:一根直径5毫米的纤维就可以轻松吊起两吨重的轿车。如果能用在衣服上,那则是真正的扯不坏、拉不断。质量轻、可编织,且价格低廉,100米的价格仅为几元人民币,这使其大规模运用成为可能。

彭慧胜还透露,与高能耗、高污染的传统太阳能电池制造过程相比,将碳纳米纤维制成太阳能电池效率高,成本低,基本无污染,然而目前大量生产的技术难度还很大。“但我们已经可以想象,不远的将来,穿在身上的衣服、戴在头上的帽子都能够‘自我发电’,给‘奄奄一息’的手机充电;如今占地庞大的发电站,今后只需要一个桌子般大小的机器。”

 
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