中國儲能網(wǎng)訊:近日,有科研人員表示,石墨烯可以用作光伏電池中的透明電極,取代原本易碎、成本日益增長的銦錫氧化層。
新加坡A*STAR 高性能計算研究院的Wee Shing Koh及其同事對比了這兩種材料,發(fā)現(xiàn)石墨烯能夠吸收更寬光譜范圍的光。
為了最大限度發(fā)揮光伏電池的性能,其透明電極應該具有較低的抗電阻性,同時,向電池傳送可以吸收的光。
目前,采用化學氣相沉積法生產(chǎn)的石墨烯片,其電阻大概是一般100納米銦錫氧化物的4倍。雖然增加石墨烯層的厚度可以降低電阻,但是也會減少可吸入的光。Wee Shing Koh及其同事通過計算得出,將4層石墨烯堆疊,其最佳性能可以和銦錫氧化物的性能媲美。
與銦錫氧化物相比,石墨烯有一個壓倒性的優(yōu)勢,即允許97%以上的光穿過太陽能電池,無論波長的長短。例如,在近紅外波段,四層石墨烯比銦錫化合物更加透明,允許通過更多的光。
Koh及其同事推算了每種材料對吸收350—650納米波長光的柔性有機太陽能電池的影響。他們發(fā)現(xiàn),4層石墨烯堆疊的電極傳輸?shù)碾娔苁倾熷a氧化物電極的92.3%。當用于吸收350—450納米波長光的其他有機光伏電池時,石墨烯電極可以更有效地吸收近紅外光譜的光,能夠與銦錫氧化物電極相媲美。
Koh說道:“隨著石墨烯的制造工藝不斷細化,石墨烯的薄層電阻將會比使用當前最先進工藝生產(chǎn)出來的數(shù)量級還要低。因此,在將來,僅是1層或者2層的石墨烯導電性和透明性都會優(yōu)于銦錫氧化層,使石墨烯透明電極得到更廣泛的推廣應用。”(中國儲能網(wǎng)獨家編譯)