只有一個(gè)原子厚的碳片可以在某些類型的光伏電池中制造出有效的透明電極。

石墨烯,一張單原子厚度的碳極強(qiáng),導(dǎo)電,是有史以來(lái)最薄的材料，它是一種非常堅(jiān)固的碳，而且導(dǎo)電性能很好。研究人員認(rèn)為，它可以被用作光伏電池中的透明電極，取代一層易碎的銦錫氧化物（ITO），而且變得越來(lái)越昂貴。

比較了這兩種材料之后發(fā)現(xiàn)，對(duì)太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，石墨烯比ito具有更大的性能。

來(lái)自太陽(yáng)的光的波長(zhǎng)范圍的強(qiáng)度和提供不同數(shù)量的權(quán)力。最大化光伏設(shè)備的性能,其透明電極應(yīng)該有一個(gè)低電阻,同時(shí)傳輸光的波長(zhǎng)的細(xì)胞吸收。

來(lái)自太陽(yáng)的光的波長(zhǎng)有一系列的強(qiáng)度，并傳遞不同數(shù)量的能量。為了使光伏設(shè)備的性能最大化，它的透明電極應(yīng)該具有低電阻，同時(shí)還能傳輸正確波長(zhǎng)的光，讓電池板吸收。

由于今天的化學(xué)汽相沉積技術(shù)產(chǎn)生的石墨烯薄片，其電阻大約是典型的100納米厚的ITO層的四倍。雖然增加更多的石墨烯可以減少它的阻力，但它也阻擋了更多的光。Koh和他的同事們計(jì)算出，四層石墨烯堆在一起，最有可能與ito的性能相匹配。

石墨烯具有一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)ITO:它允許超過(guò)97%的光通過(guò)下面的太陽(yáng)能電池,無(wú)論其波長(zhǎng)。相比之下,ito會(huì)屏蔽某些波長(zhǎng)比其他的材料更多。但是石墨烯是稍微比ITO透明在近紅外波段。

石墨烯比ito有一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：它允許超過(guò)97%的光通過(guò)到下面的太陽(yáng)能電池，不管它的波長(zhǎng)如何。與此相反，ito傾向于比其他波長(zhǎng)更能阻擋某些波長(zhǎng)。例如，在近紅外波段，四層石墨烯比ito更透明。

估計(jì)，每一種材料將如何影響一個(gè)靈活的有機(jī)太陽(yáng)能電池，它可以吸收350到650納米波長(zhǎng)的光。他們發(fā)現(xiàn)，四層石墨烯只產(chǎn)生了92.3%的等效電極。當(dāng)與另一種有機(jī)光伏設(shè)備配對(duì)時(shí)，它能更有效地吸收近紅外光，石墨烯幾乎與ito的能力相匹配。

研究人員得出的結(jié)論是，石墨烯非常適合于具有非常廣泛的吸收范圍的光伏電池，比如最近開(kāi)發(fā)的有機(jī)太陽(yáng)能電池，可以從350到850納米之間獲取光線。

隨著石墨烯制造過(guò)程的改進(jìn)，石墨烯的薄片電阻可能比目前的藝術(shù)狀態(tài)低一個(gè)數(shù)量級(jí)。”這只允許一到兩層石墨烯在導(dǎo)電性和透明度上擊敗ito，使石墨烯透明電極更廣泛地適用。