太阳能板的新替代品――碳片

印地安那大学伯明顿分校的研究人员发现嵌入式碳片加入太阳能吸附质中， 可以降低太阳能板的成本和毒性。

以化学家 李亮石为首的研究小组，已经发现碳在单层石墨烯状态下对光的吸附有较大的频率范围，可以用于提高太阳能板的吸光效果。单层石墨烯即为用于制造铅笔芯的铅，其原始状态为一个原子厚度的单一碳片。

据报道单层石墨烯由于效率高、成本低和低毒性，将替代硅用于太阳能电池。

由于大小是用于太阳能板的单层石墨烯片的关键，单层石墨烯片必须足够大才能采集阳光里的光子，然而如果过大就不会吸收太阳能产生电能。

科学家发现大片的单层石墨烯由于其粘稠度增加，导致相互间的粘连而阻断电流。

为了解决该关键，李亮石教授和同事们将单层石墨烯原子封存于同一侧基，即一个由碳和氢构成6角形体。这个特殊结构有着3条长末端来使各个原子间相互隔开，保证单层石墨烯片间的互相依附。

根据单层石墨烯制造太阳能板的研究，该研究小组构建了应用二氧化钛为电子受体（电子可以传送的一种物质）的太阳能电池。结果表明该吸收层对在200至900纳米内的可见光和近红外光范围能够进行有效地吸附，并在591纳米处发生最大吸附值。

目前科学家们正在对使用碳为基层的太阳能板收集能量进行研究，他们为单层石墨烯片重新设计了对二氧化钛具有结合力的粘稠末端，可以提高太阳能电池的效率，同时着手研究如何将被吸附的太阳能转化为电能。

李亮石教授兴奋地表示：“从太阳获取能量是关键的一步，接下来我们将尝试把该能量转换为电能。我们已经有了一个良好的开端。”

国家科学基金会和美国化学学会石油研究基金为该研究提供了资金。