“我國現(xiàn)在以煤炭燃燒占主導的能源結構對環(huán)境的破壞很大,太陽能是公認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能熱水器,就是很簡單地將太陽能以熱能的形式儲存起來,但非常粗糙。”在11月22日由復旦大學材料科學系與同濟大學材料學院聯(lián)合舉辦的新能源轉(zhuǎn)換材料研討會上,國內(nèi)光電、熱電轉(zhuǎn)換材料的研究專家呼吁推動“光電”與“熱電”對話,強調(diào)多學科之間的交叉和互補,以促進新能源技術進步。
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,是目前能源科學研究的熱點,對它們的開發(fā)研究和機制探討具有重大意義。如何解決太陽能電池、熱電、光電轉(zhuǎn)換器件與儲能電池中的關鍵技術問題?專家一致認為,光熱電復合技術可將光電池與熱電池有機結合起來,實現(xiàn)全太陽光譜的利用,顯著提高光電轉(zhuǎn)換效率。因為目前的太陽能電池有效吸收太陽光可見光波段的能量,而近紅外波段的太陽能量則可通過熱電轉(zhuǎn)換成電能。
但目前,光電、熱電轉(zhuǎn)換的實際應用還有很大局限,譬如太陽能電池存在轉(zhuǎn)換效率低、使用壽命短等問題;熱電應用也遭遇瓶頸例如轉(zhuǎn)換效率低、適用材料范圍窄等。此次研討會對這些問題進行了深入討論,并涵蓋了“光電”和“熱電”轉(zhuǎn)換材料與技術的主要分支與前沿:“光電”方面有聚合物太陽能電池、小分子太陽能電池、染料敏化太陽能電池、紫外光探測器和柔性傳感器的探討:“熱電”方面包括了Cu基半導體、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,世界各國都在加緊新能源轉(zhuǎn)換材料的研發(fā),光熱電復合技術將可能成為未來發(fā)展趨勢。太陽能電池是目前應用最廣的太陽能利用方式,目前基于異質(zhì)結構的有機太陽能電池已經(jīng)達到超過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)電技術在熱能(包括太陽熱、地熱)利用、廢熱再利用領域有著不可替代的優(yōu)勢。





