真想不到,阳光能让我们的衣服发电?

2024-07-10 12:01:49 - 媒体滚动

转自:中国少年报

真想不到,阳光能让我们的衣服发电?

奇妙观察

如果你细心观察,也许会在一些屋顶、电线杆或者大片空地上见到这样的装置——一块块由好多深色的小方块组合在一起的、薄薄的大平板,这些就是太阳能电池。它们可以吸收太阳的光能,并转换成电能,是一种非常先进的、无污染的绿色能源技术。

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太阳能电池都很大,

能发明穿在身上的太阳能电池吗?

我国研究光电材料及器件的专家、北京大学的邹德春教授也在思考同样的问题。攻克这个技术难关的关键,是找到一种材料——它必须轻薄、柔软,同时还能解决吸光和导电的问题。经过多方尝试,邹教授提出了一个想法:找到一种透明丝网,在表面涂上特殊的染料。染料解决吸光问题,丝网解决导电问题。于是,由“染料敏化+半透明丝网”组成的全新结构的太阳能电池模型诞生了。

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这个模型能变为现实吗?

说起来容易,做起来难。邹爷爷设想的太阳能电池,既没有现成的材料,也没有加工设备,更没有现成的加工工艺,甚至连满足技术要求的导电丝网都没有。

正当一筹莫展之时,一次偶然的机会,邹爷爷想到了窗纱。几经周折,他从网上找到一种符合要求的窗纱。科研团队用这些“得来不易”的宝贝忙活起来。很快,这个用普通金属丝网制作的太阳能电池雏形样品研制了出来,他们赶紧把它接到专业仪器上进行测试。

真想不到,阳光能让我们的衣服发电?

指示灯亮了!大家高兴极了。他们研究了将近两年的项目,第一次取得了阶段性成功。这个“纱窗实验”证明了用金属丝做太阳能电池基底是可行的。

但是,这个不锈钢网的电流太微弱了,材料不够柔软,韧性也不足,不能用作太阳能发电服的材料。于是,邹爷爷带领团队,经过反复研究,提出了新想法——研究出一种柔性纤维结构的太阳能电池。

他们必须在一根和头发丝差不多粗细的金属丝上,一层又一层、精准无误地涂上电能转化材料层,材料层的厚度只有纸的百分之一。他们想方设法改进设备,攻关制备工艺。终于,在所有人的共同努力下,首批柔性纤维结构的太阳能电池样品研制了出来——一根只有几厘米长的细线。

实验成果的发布,得到了世界同行的高度关注和认可。这让我国得以跻身世界太阳能电池技术领域领先行列。

邹德春爷爷说:“人要敢想,一切才有可能。但是科学不是空想,科学要实干。唯有动手做才能出成果。”柔性纤维太阳能电池让人们“用衣服采集阳光能量发电”的梦想成为可能。

潘复生院士主笔

本文节选自“院士解锁中国科技”

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