石墨烯或取代太阳能电池的铟锡氧化物电极

近日，有科研人员表示，石墨烯可以用作光伏电池中的透明电极，取代原本易碎、成本日益上升的铟锡氧化层。

新加坡A*STAR高性能计算研究院的WeeShingKoh及其同事比较了这两种材料，发现石墨烯能够吸收更宽光谱范围的光。

为了最大限度发挥光伏电池的性能，其透明电极应该具有较低的抗电阻性，同时，向电池传送可以吸收的光。

目前，采用化学气相沉积法生产的石墨烯片，其电阻大概是一般100纳米铟锡氧化物的4倍。虽然新增石墨烯层的厚度可以降低电阻，但是也会减少可吸入的光。WeeShingKoh及其同事通过计算得出，将4层石墨烯堆叠，其最佳性能可以和铟锡氧化物的性能媲美。

与铟锡氧化物相比，石墨烯有一个压倒性的优势，即允许97%以上的光穿过太阳能电池，无论波长的长短。例如，在近红外波段，四层石墨烯比铟锡化合物更加透明，允许通过更多的光。

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Koh及其同事推算了每种材料对吸收350—650纳米波长光的柔性有机太阳能电池的影响。他们发现，4层石墨烯堆叠的电极传输的电能是铟锡氧化物电极的92.3%。当用于吸收350—450纳米波长光的其他有机光伏电池时，石墨烯电极可以更加有效地吸收近红外光谱的光，能够与铟锡氧化物电极相媲美。

Koh说道：“随着石墨烯的制造工艺不断细化，石墨烯的薄层电阻将会比使用当前最先进工艺生产出来的数量级还要低。因此，在将来，仅是1层或者2层的石墨烯导电性和透明性都会优于铟锡氧化层，使石墨烯透明电极得到更广泛的推广应用。”