木材可制成穩定有機太陽能電池
發布時間：2023.12.12 閱讀次數：
木質素是自然界最常見的有機材料之一，瑞典科學家已經證明，未經處理的硫酸鹽木質素可用于制造更環保、更可靠的太陽能電池，廣泛應用于個人電子設備等多個領域。相關論文已發表于最新一期《先進材料》雜志。
硫酸鹽木質素具有形成氫鍵的能力，提高了有機太陽能電池的穩定性。 圖片來源：物理學家組織網
太陽能是目前主要的可持續能源之一，由硅制成的傳統太陽能電池效率很高，但制造過程耗能高且復雜，而且可能會導致危險的化學物質泄漏。有機太陽能電池由于生產成本低、重量輕且具有柔韌性而成為熱門研究領域，應用于諸多領域，如室內使用或附著在衣服上為個人電子設備供電。但問題在于，有機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保。
鑒于此，林雪平大學和皇家理工學院（KTH）科學家開發出了一種新型有機太陽能電池，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。
最新研究負責人、林雪平大學有機電子實驗室教授馬特斯·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、環保的太陽能電池。
此前，已有科學家利用化學改性的木質材料提高有機太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池的可靠性。在最新研究中，科學家們使用的是“原始”的硫酸鹽木質素。研究人員指出，硫酸鹽木質素的優勢在于，它能夠產生許多氫鍵，這有助于維護太陽能電池的穩定性。
法爾曼表示，盡管有機太陽能電池的光電轉化效率達不到最高，但它們的優點是無毒、可持續且便宜。如果它們的轉化效率達到15%-20%，對于大多數應用來說已綽綽有余。
