“我國(guó)現(xiàn)在以煤炭燃燒占主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的破壞很大，太陽(yáng)能是公認(rèn)的最為清潔和用之不竭的能源，卻沒有被充分地利用起來。比如日常生活中的太陽(yáng)能熱水器，就是很簡(jiǎn)單地將太陽(yáng)能以熱能的形式儲(chǔ)存起來，但非常粗糙。”在11月22日由復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系與同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院聯(lián)合舉辦的新能源轉(zhuǎn)換材料研討會(huì)上，國(guó)內(nèi)光電、熱電轉(zhuǎn)換材料的研究專家呼吁推動(dòng)“光電”與“熱電”對(duì)話，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科之間的交叉和互補(bǔ)，以促進(jìn)新能源技術(shù)進(jìn)步。
光電材料和熱電材料作為兩種極具代表性的新能源轉(zhuǎn)換材料，是目前能源科學(xué)研究的熱點(diǎn)，對(duì)它們的開發(fā)研究和機(jī)制探討具有重大意義。如何解決太陽(yáng)能電池、熱電、光電轉(zhuǎn)換器件與儲(chǔ)能電池中的關(guān)鍵技術(shù)問題?專家一致認(rèn)為，光熱電復(fù)合技術(shù)可將光電池與熱電池有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)全太陽(yáng)光譜的利用，顯著提高光電轉(zhuǎn)換效率。因?yàn)槟壳暗奶?yáng)能電池有效吸收太陽(yáng)光可見光波段的能量，而近紅外波段的太陽(yáng)能量則可通過熱電轉(zhuǎn)換成電能。
但目前，光電、熱電轉(zhuǎn)換的實(shí)際應(yīng)用還有很大局限，譬如太陽(yáng)能電池存在轉(zhuǎn)換效率低、使用壽命短等問題;熱電應(yīng)用也遭遇瓶頸例如轉(zhuǎn)換效率低、適用材料范圍窄等。此次研討會(huì)對(duì)這些問題進(jìn)行了深入討論，并涵蓋了“光電”和“熱電”轉(zhuǎn)換材料與技術(shù)的主要分支與前沿：“光電”方面有聚合物太陽(yáng)能電池、小分子太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、紫外光探測(cè)器和柔性傳感器的探討;“熱電”方面包括了cu基半導(dǎo)體、bicuseo基材料、half-heusler熱電材料、聚合物基及納米熱電材料的研究。
據(jù)了解，世界各國(guó)都在加緊新能源轉(zhuǎn)換材料的研發(fā)，光熱電復(fù)合技術(shù)將可能成為未來發(fā)展趨勢(shì)。太陽(yáng)能電池是目前應(yīng)用最廣的太陽(yáng)能利用方式，目前基于異質(zhì)結(jié)構(gòu)的有機(jī)太陽(yáng)能電池已經(jīng)達(dá)到超過10%的光電轉(zhuǎn)換效率。同樣，熱能也是很具潛力的清潔能源。熱電發(fā)電技術(shù)在熱能(包括太陽(yáng)熱、地?zé)?利用、廢熱再利用領(lǐng)域有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。
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