中國科學院院士李永舫：光能轉化的未來圖景

2020-11-09 新能源前沿

化石能源終有枯竭的一天，人類該如何利用好取之不盡用之不竭的可再生能源太陽能？11月6日，中國科學院院士李永舫向記者介紹了他的最新研究成果——聚合物太陽電池。

「現階段大規模商業化應用的太陽電池主要為矽基太陽電池。這類太陽電池的活性層是剛性的矽晶體，無法製備成柔性器件。聚合物太陽電池與傳統矽基太陽電池相比，最大的特點是輕、薄、柔和半透明。」李永舫說，經過學界三十多年的努力，近年來聚合物太陽電池研究領域取得快速發展。尤其是2015年以來，中國學者引領的窄帶隙有機受體光伏材料的研究，使聚合物太陽電池的能量轉換效率獲得快速提升，最近實驗室的能量轉換效率已突破17%，達到了可以向實際應用發展的門檻，有望在三到五年內實現成果落地投產。

如今，矽基太陽電池已被廣泛應用於光伏發電站、智能電網、建築光伏一體化能源供給等領域。提及未來聚合物太陽電池的應用圖景，李永舫認為柔性、半透明和便攜性是其突出優點和應用突破口。他指了指窗戶和手機說：「我反覆強調聚合物太陽電池輕、薄、柔和半透明的特點，比如可以將它安裝在建築玻璃上，甚至是牆面上，完成『建築一體化』，也可以把手機背面板做成聚合物太陽電池，太陽曬一曬就能給手機充電。即便在室內弱光下聚合物太陽電池的光電轉換效率不減，只是弱光下轉換的能量比較低。這是聚合物太陽電池較之矽基太陽電池的優點。」

聚合物太陽電池的柔性和半透明特性和剛性的矽基太陽能電池在應用方面可以互相補充。研究和提高材料和器件的穩定性、降低光伏材料和器件製備的成本，是將來實現聚合物太陽電池實際應用的關鍵。李永舫說，聚合物太陽電池的光伏材料都是基於碳、氫、氮、硫等豐產元素，有希望實現低價，一旦大規模投產將為我國社會發展提供一種新的能源選擇。

「目前，我們考慮成果轉化應用的仍是一些成本可承受的領域，比如剛才提及的手機背面板、建築光伏一體化，以及可便攜穿戴能源、汽車車頂和汽車玻璃等。」李永舫聽說三門峽市生產的速達電動汽車，他表示如果把聚合物太陽電池安裝在電動汽車上，汽車行駛在路上也能完成一定程度的充電，同時可以解決夏天汽車在太陽下停放引起的車內高溫問題。（河南日報客戶端記者 王小萍 龔鳴）

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