MIT研究人員日前成功采用石墨烯材料配合ZnO納米線等材料制作出了改進(jìn)的太陽能電池，石墨烯在該電池中替代了傳統(tǒng)的透明導(dǎo)電氧化層ITO，電池效率接近采用ITO的類似結(jié)構(gòu)電池。

由于石墨烯材料自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在不破壞其電氣特性和結(jié)構(gòu)的前提下直接在原始石墨烯表面生長(zhǎng)半導(dǎo)體材料十分困難。因此，研究人員首先在石墨烯表面測(cè)試了一系列高分子薄層，作為石墨烯與氧化鋅納米線(n型)的連接層。在其之上再制備作為空穴傳輸層半導(dǎo)體材料。實(shí)驗(yàn)中p型材料使用硫化鉛(PbS)量子點(diǎn)和共軛高分子材料P3HT的效率分別為4.2%和0.5%。

參與研究的MIT材料科學(xué)工程學(xué)院副教授SilvijaGrade?ak表示，盡管我們的效率還低于普通硅基太陽能電池，但已經(jīng)與采用ITO的電池接近。我們首次展示了納米線太陽能電池的性能不會(huì)因采用石墨烯替代ITO而大打折扣。

她表示石墨烯可以作為一種ITO的替代材料，ITO中常用的稀有金屬銦成本較高，而石墨烯的原材料碳則低得多。同時(shí)石墨烯還具有可彎曲，重量輕，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。