石墨烯在太陽能電池領域的應用有哪些?
現在廣泛應用的透光電極資料為金屬氧化物如氧化銦錫等,但其對紅外光譜具有較強的吸收、熱穩(wěn)定性較差、易碎,同時在使用時需要在其外表鍍一層鉑來進步其導電性,大大增加了制備本錢。而石墨烯幾乎對所有紅外線具有高透明性,有利于進步光能利用率。透光率升高會導致載流子密度下降,但由于石墨烯具有非常高的載流子遷移率,即使載流子密度非常小,也能保證必定的導電率。石墨烯能夠制備成柔性透明薄膜電極,克服了氧化銦錫易碎的弱點。
石墨烯具有杰出的電學功能,能夠作為太陽能電池中的受體資料。石墨烯能夠和有機聚合物資料復合構成大的給受體界面,有利于電池中激子的擴散速率和載流子遷移率的進步,消除由于電荷傳輸路徑被破壞發(fā)生的二次集合。如石墨烯能夠和給體資料P3HT或許P3OT復合,縮短了電荷傳輸路徑;也能夠將受體資料C60接枝到石墨烯外表,進一步進步電子導電率。石墨烯作為受體資料時,其結構上的缺陷將會下降電子傳輸才能,增加電子空穴的復合,無法顯著進步電池的光電轉化功率,因而削減石墨烯的缺陷,以及考慮石墨烯與給體資料的相互作用和匹配是關注的要點。
別的,石墨烯資料也被應用到各類太陽能電池的光陽極上。將石墨烯薄膜沉積在Si外表,有利于Si基肖特基電池的外表鈍化、摻雜及異質結的構成,且有效進步電池的光電轉化功率。在染料敏化太陽能電池中,將石墨烯與二氧化鈦構成復合物作為光陽極,意在充分利用二者的優(yōu)點,改進電子傳輸速度,下降電子空穴的復合,進一步增加光陽極對染料的吸附,進步光電轉化功率。
大量研討標明石墨烯應用于太陽能電池的優(yōu)越性和可行性,盡管光伏工業(yè)在曩昔幾年閱歷了大起大落,但隨著國家對新能源開發(fā)利用的注重程度,太陽能電池的產銷具有持續(xù)增長才能,石墨烯的呈現正好為光伏工業(yè)中一些亟需解決的技術難題提供了解決方案,未來石墨烯在光伏職業(yè)大有可為。

