木質(zhì)素是自然界最常見的有機(jī)材料之一，瑞典科學(xué)家已經(jīng)證明，未經(jīng)處理的硫酸鹽木質(zhì)素可用于制造更環(huán)保、更可靠的太陽能電池，廣泛應(yīng)用于個(gè)人電子設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域。相關(guān)論文已發(fā)表于最新一期《先進(jìn)材料》雜志。
硫酸鹽木質(zhì)素具有形成氫鍵的能力，提高了有機(jī)太陽能電池的穩(wěn)定性。 圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)
太陽能是目前主要的可持續(xù)能源之一，由硅制成的傳統(tǒng)太陽能電池效率很高，但制造過程耗能高且復(fù)雜，而且可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì)泄漏。有機(jī)太陽能電池由于生產(chǎn)成本低、重量輕且具有柔韌性而成為熱門研究領(lǐng)域，應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如室內(nèi)使用或附著在衣服上為個(gè)人電子設(shè)備供電。但問題在于，有機(jī)太陽能電池由塑料或從石油中提取的聚合物制成，因此，它們可能并不那么環(huán)保。
鑒于此，林雪平大學(xué)和皇家理工學(xué)院（KTH）科學(xué)家開發(fā)出了一種新型有機(jī)太陽能電池，其中與電池陰極相連的部分電子傳輸層由直接源于木漿的硫酸鹽木質(zhì)素制成，他們希望未來制造出幾乎完全由木材制成的太陽能電池。
最新研究負(fù)責(zé)人、林雪平大學(xué)有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室教授馬特斯·法爾曼表示，最新研究是用木材替代品取代石油基材料的第一步，他們希望制造出高效、可靠、廉價(jià)、環(huán)保的太陽能電池。
此前，已有科學(xué)家利用化學(xué)改性的木質(zhì)材料提高有機(jī)太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池的可靠性。在最新研究中，科學(xué)家們使用的是“原始”的硫酸鹽木質(zhì)素。研究人員指出，硫酸鹽木質(zhì)素的優(yōu)勢在于，它能夠產(chǎn)生許多氫鍵，這有助于維護(hù)太陽能電池的穩(wěn)定性。
法爾曼表示，盡管有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)不到最高，但它們的優(yōu)點(diǎn)是無毒、可持續(xù)且便宜。如果它們的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到15%-20%，對于大多數(shù)應(yīng)用來說已綽綽有余。
