中國粉體網(wǎng)訊 據(jù)《科技日報》報道,麻省理工學(xué)院電子工程和計算機(jī)科學(xué)系教授孔靜(音譯)利用石墨烯研發(fā)出了可彎曲透明太陽能電池。那么,什么是石墨烯?用石墨烯制成太陽能電池需要攻克哪些技術(shù)難點(diǎn)?
2013年1月24日,中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院的一名研究人員在彎曲的單層石墨烯觸摸屏上進(jìn)行書寫功能測試。
什么是石墨烯?
據(jù)《經(jīng)濟(jì)日報》報道,石墨烯是一種從石墨中剝離出來,由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)新材料,僅有一個碳原子那么厚,是目前已知的世界上最薄的材料。石墨烯是六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜,其強(qiáng)度是鋼的100多倍。它是已知的電子傳導(dǎo)速率最快的材料,并具有97.7%的透光率以及優(yōu)良的熱導(dǎo)率。目前在自然界中,石墨烯最薄、最結(jié)實(shí)、導(dǎo)電性極好,在工業(yè)領(lǐng)域中幾乎無所不能。
《科技日報》介紹,石墨烯根據(jù)其層數(shù)一般可以分成單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯和多層石墨烯。其中,單層石墨烯是嚴(yán)格意義上的石墨烯,少層石墨烯由3層~10層石墨烯構(gòu)成,多層石墨烯則是層數(shù)大于10層的石墨烯。因?yàn)槭┑膬?yōu)異性能會隨著層數(shù)的增加顯著下降,所以業(yè)界認(rèn)為,超過10層的石墨烯便不再具備石墨烯材料的優(yōu)異性能。
用石墨稀制作太陽能電池的技術(shù)難點(diǎn)有哪些?
利用石墨烯制作太陽能電池并不是一件容易的事情。據(jù)《科技日報》報道,石墨烯的兩個電極難以沉積到太陽能電池上,且頂層電極和底層電極需承擔(dān)不同的工作性能。為解決這兩個技術(shù)難題,研究人員使用銅箔、聚合物層、硅膠和一層乙烯-醋酸乙烯酯(英文簡稱為EVA),成功地將兩層石墨烯電極沉積到太陽能板上,使其頂層與底層石墨烯的性能完全不同,確保了電流順暢通行。
《中國科學(xué)報》介紹,石墨烯材料幾乎完全透光,透光率在97%以上。當(dāng)前市面上的太陽能電池板基本為多晶硅,其光電轉(zhuǎn)換率為30%左右,而石墨烯太陽能技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)60%,是現(xiàn)有多晶硅太陽能技術(shù)的2倍。