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天津日报:开拓绿色能源自主创新之路

来源: 天津日报2019年1月9日5版     发稿时间: 2019-01-09 20:23

  南开大学陈永胜教授团队成果荣获国家自然科学二等奖

 

  本报记者 张璐 实习生 何牧文

  在昨天召开的国家科学技术奖励大会上,南开大学化学学院陈永胜教授领衔完成的“面向能源转化与存储的有机和碳纳米材料研究”项目荣获国家自然科学奖二等奖。接受采访时陈永胜表示:“作为世界各国在新能源研究中竞争最为激烈的领域之一,开发并引领具有独立的自主知识产权的有机太阳能电池材料和技术,为我国赢得先机,一直是这一领域内中国科学家的努力方向。”

  相对于人类发展历史的有限年代而言,太阳能可以说是“取之不尽用之不竭”的最大的清洁能源。近年来,已商业化应用的太阳能电池主要是以晶硅等为无机原料制备的,但因其原材料及电池构筑生产工艺复杂,存在生成成本高、能耗大、污染严重等问题,很大程度上限制了其应用和发展。发展成本低、环境友好、高效的新型太阳能技术成为新能源领域的重大课题。

  “如果能利用地球上最丰富的元素──碳及其材料为基本原料实现高效低成本的绿色能源技术,将对解决目前人类面临的重大能源问题具有重大的意义。”陈永胜告诉记者。十几年来,陈永胜研究团队围绕高性能能源转化和储存有机与碳纳米功能材料开展了系统研究,提出了具有确定分子结构的寡聚光伏材料和具有石墨烯本征性质的三维交联石墨烯体相材料的设计理念,设计发展了多种新型有机光伏、碳纳米及高分子复合材料;系统研究了分子单元、骨架构建、连接方式等对材料性能的影响,阐明了相应的结构──性能关系;获得了多种高效新材料,构筑了多个系列的高效有机太阳能电池及能量存储与转化器件,并多次刷新了有机光伏领域的光电转换效率纪录,率先实现了石墨烯在能源存储和转化器件中的应用。

  2018年他们设计、制备的具有高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件,实现了17.3%的光电转化效率,再次刷新了文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的世界纪录。这一成果让有机太阳能电池向产业化迈进了一大步。国际著名学术期刊《科学》(Science)杂志刊文报道。

  “在有机太阳能电池这一领域,是为数不多我们中国人处于比较领先位置的领域,同时我们有自己最核心的材料和完全自主的制备技术,我们完全有信心在这一绿色能源领域的竞争中为国家提供独立自主和具有国际领先的完全的技术方案。”陈永胜说。

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