太阳能资源是近年来备受重视的新能源，在许多领域都在逐步推广。不过，因为主流太阳能电池以使用晶体硅为主，发电成本远远高于煤电成本，因此推广一直受到制约。近日，青岛科技大学的专家与美国研究机构合作，研究一种新的纳米材料太阳能电池，成本比传统的要降低一半多。
3月20日，记者来到青岛科技大学材料科学与工程学院的实验室，专家正在实验室内忙碌着。在实验室的太阳能电池操作台上，两台仪器中间有个圆形的器皿，中间放着一个很小的玻璃器件，中间有圆形的米黄色材料。专家告诉记者，这个玻璃器件就是用于研究的太阳能电池。“中间的是我们自己合成的石墨烯纳米材料，实验时用这边的太阳能模拟器照在电池上，然后转换的电能通过旁边的仪器测试出来，可以检测电池对于太阳能的转换率。”材料科学与工程学院的博士后马帅告诉记者。
实验室的董红周老师也告诉记者，太阳能作为可再生洁净能源，其开发利用成为国内外的研究热点，而目前太阳能电池的结构已经基本确定，目前市场上的主流太阳能电池以使用晶体硅为主，光电转化效率较高，但其发电成本远高于煤电成本，成为制约这一可再生能源充分利用的最大障碍。“开发低成本、环境友好、资源丰富的下一代太阳能电池是当前发展光伏产业的核心问题，我们正在实验的就是石墨烯合成的纳米材料。”董红周老师告诉记者。他也表示，该项目由青岛科技大学与美国密苏里州立大学和美国劳伦斯-伯克利国家实验室合作，联合开发石墨烯基太阳能电池，项目负责人为学院的“泰山学者”海外特聘专家董立峰教授。
“现在我们通过实验，这种纳米材料的电池对于太阳能的转换率已经可以达到10%左右。”马帅告诉记者。而她也表示，目前主要的难点是保持电池的稳定性。“传统的以晶体硅为主，它是一种半导体，稳定性比较高，但是我们这是一种合成的纳米材料，稳定性要差一些。而太阳能电池主要用在户外，用的时间长短对用户来说也是至关重要。”马帅说。
董红周老师告诉记者，“石墨材料比起晶体硅来说成本要低很多，就拿我们实验室来说，我们实验室买的晶体硅通常几片就四五十块钱，但是十几块钱的原材料制备的石墨烯就可以用很久，成本降低之后，太阳能电池就可以被普通家庭接受，广泛应用到生活中。”董红周老师告诉记者。
记者了解到，目前以晶体硅为材料的太阳能电池，每度电的成本通常需要1元多，这也是阻碍其推广的主要原因。“晶体硅材料的优点就在于转换效率高，比较稳定，石墨烯相对来说转换效率要低一些。所以，如果能保证石墨烯材料电池的稳定性，使用寿命达到10年以上，也足以收回成本，这样应用到普通家庭中也是最合适的。”马帅告诉记者。
◎相关新闻青岛11个国际合作项目获科技部立项
3月20日，记者从市科技局了解到，近日，科技部正式下文，青岛市共有11个国际科技合作项目被正式立项，共争取科技部经费3820万元，项目数量和资助金额再次居计划单列市之首。
此次立项的项目均为国际产学研合作项目，合作国家包括美国、德国、加拿大、以色列、俄罗斯等多个国家，合作领域涉及电子信息、海洋生物、新材料等。市科技局有关负责人表示，下一步，青岛市将加大国际科技合作项目的培育，引导企业多领域、多层次、多方式开展国际科技合作。同时，进一步拓宽国际技术转移渠道，不断扩大和深化青岛的国际科技合作的规模和水平。
3月20日，记者来到青岛科技大学材料科学与工程学院的实验室，专家正在实验室内忙碌着。在实验室的太阳能电池操作台上，两台仪器中间有个圆形的器皿，中间放着一个很小的玻璃器件，中间有圆形的米黄色材料。专家告诉记者，这个玻璃器件就是用于研究的太阳能电池。“中间的是我们自己合成的石墨烯纳米材料，实验时用这边的太阳能模拟器照在电池上，然后转换的电能通过旁边的仪器测试出来，可以检测电池对于太阳能的转换率。”材料科学与工程学院的博士后马帅告诉记者。
实验室的董红周老师也告诉记者，太阳能作为可再生洁净能源，其开发利用成为国内外的研究热点，而目前太阳能电池的结构已经基本确定，目前市场上的主流太阳能电池以使用晶体硅为主，光电转化效率较高，但其发电成本远高于煤电成本，成为制约这一可再生能源充分利用的最大障碍。“开发低成本、环境友好、资源丰富的下一代太阳能电池是当前发展光伏产业的核心问题，我们正在实验的就是石墨烯合成的纳米材料。”董红周老师告诉记者。他也表示，该项目由青岛科技大学与美国密苏里州立大学和美国劳伦斯-伯克利国家实验室合作，联合开发石墨烯基太阳能电池，项目负责人为学院的“泰山学者”海外特聘专家董立峰教授。
“现在我们通过实验，这种纳米材料的电池对于太阳能的转换率已经可以达到10%左右。”马帅告诉记者。而她也表示，目前主要的难点是保持电池的稳定性。“传统的以晶体硅为主，它是一种半导体，稳定性比较高，但是我们这是一种合成的纳米材料，稳定性要差一些。而太阳能电池主要用在户外，用的时间长短对用户来说也是至关重要。”马帅说。
董红周老师告诉记者，“石墨材料比起晶体硅来说成本要低很多，就拿我们实验室来说，我们实验室买的晶体硅通常几片就四五十块钱，但是十几块钱的原材料制备的石墨烯就可以用很久，成本降低之后，太阳能电池就可以被普通家庭接受，广泛应用到生活中。”董红周老师告诉记者。
记者了解到，目前以晶体硅为材料的太阳能电池，每度电的成本通常需要1元多，这也是阻碍其推广的主要原因。“晶体硅材料的优点就在于转换效率高，比较稳定，石墨烯相对来说转换效率要低一些。所以，如果能保证石墨烯材料电池的稳定性，使用寿命达到10年以上，也足以收回成本，这样应用到普通家庭中也是最合适的。”马帅告诉记者。
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此次立项的项目均为国际产学研合作项目，合作国家包括美国、德国、加拿大、以色列、俄罗斯等多个国家，合作领域涉及电子信息、海洋生物、新材料等。市科技局有关负责人表示，下一步，青岛市将加大国际科技合作项目的培育，引导企业多领域、多层次、多方式开展国际科技合作。同时，进一步拓宽国际技术转移渠道，不断扩大和深化青岛的国际科技合作的规模和水平。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201403/21/50528.html
