下雨天，石墨烯和太阳能发电更配？

作为新能源的重要组成部分，太阳能一直是清洁能源的热门领域。近些年来，一些先进的技术被开发出来，制造高效并且高性价比的太阳能电池。然而，太阳能电池仍然存在一个巨大的劣势，就是下雨天无法发电。

当应用了石墨烯以后，这一问题有望得到改变。近期，来自我国海洋大学QunweiTang教授课题组在《AngewandteChemie》上发表论文，报告创造全天候太阳能电池的可能方法，无论是有太阳，还是下雨的时候。

我国海洋大学QunweiTang教授课题组和云南师范大学PeizhiYang教授课题组开发出高效燃料敏化太阳能电池。为了使得电池能在雨天发电，他们在太阳能电池单元上涂覆了一层极薄的石墨烯薄膜。

在水溶液中,石墨烯的电子可以和带正电的离子结合(路易斯酸碱相互用途)。该属性被用于石墨烯基的工艺来去除溶液中的铅离子和有机染料。

该现象启发了QunweiTang教授课题组，用石墨烯电极从水滴冲击力中获得能量。雨滴并不是纯净水，它含有盐，能分离成正负离子。带正电荷的离子,包括钠、钙、和铵离子，可以结合到石墨烯表面。在雨滴和石墨烯接触时，水中的正离子变得更丰富，石墨烯中的离域电子变得丰富。这导致了正离子和负离子的分层,非常像电容器储能相同，这被称为赝电容。而这种现象足以出现电压和电流。

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充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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新增了石墨烯的颜料敏化电池，然后放在柔性，透明的铟锡氧化物塑料上。柔性太阳能电池的光电转化效率高达6.53%，它能在模拟雨水的环境下出现数百微伏的电力。

论文第一作者QunweiTang教授称，未来的太阳能电池将能在任何天气条件下出现电力。

未来的研究将聚焦在如何处理中水中的各种离子，以及如何从低浓度的离子的常见雨中中发电。