重庆研究院石墨烯太阳能电池新突破！

重庆研究院石墨烯太阳能电池新突破！

引用

中国科学院

等

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来源

1.

http://ime.cas.cn/icac/learning/learning_1/index_2.html

2.

https://jjxxw.cq.gov.cn/hdjl_213/yjzj/detail.html?id=4759

3.

https://www.dmmaterial.com/h-nd-378.html

4.

http://www.cbmf.org/c/2025/01/15/21565.shtml

5.

https://www.itdcw.com/news/hangyebaogao/1230145G32024.html

重庆研究院近日宣布在柔性石墨烯钙钛矿太阳能电池研发上取得重大进展。他们成功制备出效率为12%的标准钙钛矿太阳能电池，同时开发出了高性能石墨烯柔性透明电极，透过率大于85%，方阻小于50欧方。这一突破不仅推动了光伏产业向柔性薄膜太阳能电池的转型，还展示了低成本量产的可能性，为未来清洁能源的发展带来了新的希望。

石墨烯，这种由碳原子构成的二维晶体材料，自2004年被发现以来，就因其独特的物理化学性质而备受关注。它不仅具有优异的导电性和透光性，还具备出色的柔韧性和机械强度，这使得石墨烯在太阳能电池领域的应用前景广阔。

在太阳能电池中，石墨烯主要应用于以下几个方面：

1. 透明导电膜：传统的透明导电材料主要采用ITO（氧化铟锡），但其脆性较高，不适用于柔性器件。而石墨烯的高透光性（97%以上）和优异导电性使其成为理想的透明电极材料，尤其在柔性显示屏、触控屏及OLED显示技术中展现出巨大潜力。

2. 提高光电转换效率：石墨烯与TiO₂复合后用于染料敏化太阳能电池（DSSC），能显著提升电子传输速度并降低复合率，从而增强光电转换效率。

3. 优化电池结构：石墨烯可用于制备高效透明导电层，减少光损耗，并通过其高载流子迁移率改善整体性能。

4. 作为受体材料：在有机光伏电池中，石墨烯可以充当电子受体，促进激子分离和载流子传输，进一步提升电池效率。

重庆研究院的最新研究成果，正是在这些应用基础上的重大突破。他们将石墨烯与钙钛矿材料相结合，开发出了新型的柔性太阳能电池。这种电池不仅保持了较高的光电转换效率（12%），更重要的是实现了柔性化，为未来可穿戴设备、便携式电源等领域提供了新的可能。

这一突破的意义在于：

1. 技术革新：首次实现了石墨烯与钙钛矿材料在柔性太阳能电池中的高效结合，为下一代光伏技术开辟了新路径。

2. 成本优势：石墨烯的使用有望降低太阳能电池的生产成本，因为其原料丰富且制备工艺相对简单。

3. 应用拓展：柔性太阳能电池的开发成功，将极大拓展光伏产品的应用场景，从传统的地面电站、屋顶光伏，延伸到可穿戴设备、航空航天等领域。

4. 环保价值：随着技术的成熟和成本的降低，石墨烯太阳能电池有望加速光伏产业的发展，为全球能源转型和碳中和目标贡献力量。

尽管目前石墨烯太阳能电池的商业化还面临一些挑战，如大规模制备技术、长期稳定性等，但重庆研究院的这一突破无疑为行业发展注入了新的动力。随着研究的深入和技术的进步，我们有理由相信，石墨烯将在不久的将来为人类带来更加清洁、高效的能源解决方案。