作為人類“理想型”能源的太陽能，依靠著電池技術改變了獲取能源的傳統(tǒng)方式。但這一技術卻受制于太陽能的最大軟肋——天氣因素，太陽能電池無法在不理想的天氣情況下輸出最優(yōu)功率。

    雖說雨水可以沖洗掉太陽能電池上阻礙光線照射的灰塵或污垢，相對起到了提高效率的作用。但不可否認的是，當碰到下雨或多云的天氣，太陽能電池的產(chǎn)能效率也隨之大打折扣，其中的能量幾乎全是之前儲存的。

    多年來，工程師和材料學家在提高太陽能電池發(fā)電效率、擴大儲電容量上的作為頗多。然而，中國科學家們另辟蹊徑，借助“萬能石”石墨烯，成功開發(fā)出一種和雨天相當“合拍”的新型太陽能電池。

    3月21日，中國海洋大學（青島）與云南師范大學（昆明）的科研團隊在德國期刊《應用化學國際版》上發(fā)布研究報告詳細闡述了這項成果，為了使得雨水也能產(chǎn)生電能，研究人員在高效染料敏化太陽能電池表面上覆蓋了一層石墨烯薄膜。

    眾所周知，“萬能石”石墨烯是一種碳原子呈蜂窩狀排列組合成的二維晶體，與它具備的許多其他優(yōu)勢相比，石墨烯以其卓越的導電性最為聞名，其表面富含大量離域電子（即自由移動的電子），在遇水的情況下，石墨烯的電子可吸引正電荷離子，即我們熟知的路易斯酸堿電子理論，這一屬性也可用于去除溶液中的鉛離子和有機染料。

    該科研團隊受此啟發(fā)，使用石墨烯薄膜來從雨水中獲取電能。要知道，雨水并不是毫無雜質(zhì)的純凈水，其中含有能分離成正負離子的鹽份，其中正電荷離子主要為鈉離子、鈣離子與氨鹽基。

    為了巧妙利用這些化學成分，科學家選用了能夠吸引正離子的石墨烯薄膜，在雨水與石墨烯的接觸點上，這些成分會被吸附到石墨烯表面，這層帶正電的離子層會與石墨烯的負電電子作用結合，形成一個電子與正電荷離子組成的雙層結構，能起到電容器一樣儲備電能的效果，雙層間的勢能差足以產(chǎn)生電壓和電流。

    在測試過程中，科學家們在染料敏化太陽能電池上加了一層石墨烯薄膜，然后把它們放在一種由銦錫氧化物和塑料制成的柔韌且透明的基質(zhì)上，由此形成的柔韌度高的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為6.53%，并能從用來模擬雨水的鹽水中產(chǎn)生數(shù)百的微伏特。

    未來太陽能電池的發(fā)展趨向可能是全天候的。但這一研究尚處于概念階段，距離投入商用還需很長一段時間。未來的研究力度將集中于如何有效控制雨水中的各種離子，以及如何利用雨中那些常見的低濃度離子發(fā)電。