石墨烯在太陽能電池中的應用

石墨烯在太陽能電池中的應用

目前廣泛使用的透明電極材料是氧化銦錫等金屬氧化物，但它們對紅外光譜的吸收能力強，熱穩(wěn)定性差，易碎性差。同時，需要在電極表面鍍鉑以提高其導電性，這大大增加了制備成本，石墨烯對幾乎所有紅外線都具有很高的透明度，有利于提高光能的利用率，載流子密度隨透射率的增加而降低，但B由于石墨烯具有很高的載流子遷移率，即使載流子密度很小，也能保證一定的導電性，石墨烯可以制備成柔性透明薄膜電極，克服了氧化銦錫的易碎性。

石墨烯具有良好的電性能，可用作受體材料，與有機高分子材料復合可形成較大的施主-受體界面，有利于提高電池的激子擴散速率和載流子遷移率，消除燒焦破壞引起的二次聚集。E輸運路徑。例如，石墨烯可與供體材料p3ht或p3ot復合以縮短電荷輸運路徑，而接受體材料c60可嫁接到石墨烯表面以進一步增強電子導電性。當石墨烯用作接受體材料時，其結構缺陷將減少電子輸運。T容量的增加和電子孔的復合，不能顯著提高電池的光電轉換效率。因此，減少石墨烯的缺陷，考慮石墨烯與供體材料的相互作用和匹配是研究的重點。

此外，石墨烯材料還應用于各種電池的光陽極，在硅表面沉積石墨烯薄膜有利于硅基肖特基電池的鈍化、摻雜和異質結的形成，有效地提高了電池的光電轉換效率，在染料敏化太陽能電池中利用二氧化鈦作為光陽極，充分利用其優(yōu)點，提高電子傳輸速度，減少電子孔的組成，進一步提高光陽極的染料吸附，提高光電轉換效率。

大量研究表明，石墨烯在太陽能電池的應用中具有優(yōu)越性和可行性。雖然太陽能產(chǎn)業(yè)在過去幾年經(jīng)歷了大起大落，但隨著國家對新能源開發(fā)利用的重視，太陽能電池的生產(chǎn)和銷售有能力保持增長。石墨烯的出現(xiàn)只是解決光伏產(chǎn)業(yè)中亟待解決的一些技術問題。石墨在未來的光伏產(chǎn)業(yè)中具有巨大的潛力。

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