物理學(xué)家創(chuàng)石墨烯太陽能電池效率新紀錄
據(jù)《科學(xué)日報》（ScienceDaily)2012年5月24日報道，美國佛羅里達大學(xué)（University of Florida）物理系的研究人員，在他們的實驗室中創(chuàng)建一種新型摻雜石墨烯太陽能電池，獲得了前所未有的太陽能轉(zhuǎn)換效率。
石墨烯太陽能電池廉價、耐用，在未來太陽能發(fā)電使用的太陽能電池業(yè)界寄予厚望。但以前的嘗試使用石墨烯是只有單個原子厚的碳原子蜂窩型晶格，太陽能電池的電源轉(zhuǎn)換效率僅有2.9％。佛羅里達大學(xué)的研究團隊，使其太陽能轉(zhuǎn)化效率能夠?qū)崿F(xiàn)破紀錄而達到8.6％，這項研究結(jié)果2012年5月2日在《納米快報》網(wǎng)站發(fā)表（Xiaochang Miao, Sefaattin Tongay, Maureen K. Petterson, Kara Berke, Andrew G. Rinzler, Bill R. Appleton, and Arthur F. Hebard. High Efficiency Graphene Solar Cells by Chemical Doping，Nano Lett., DOI: 10.1021/nl204414u）。
苗小昌（音譯Xiaochang Miao）是第一作者，她是佛羅里達大學(xué)物理系的研究生。摻雜使石墨烯薄膜的導(dǎo)電性和電池的電勢增加，使得它更有效地將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，而不像其他過去使用過的摻雜，TFSA（三氟甲烷磺酰胺，trifluoromethanesulfonyl-amide）是穩(wěn)定的，其效果是持久的。
苗女士和她的同事在實驗室中創(chuàng)造的太陽能電池，看起來像黃金鑲的5 mm2的窗口。該窗口是涂了單層石墨烯的圓形硅晶片，也是發(fā)生神奇的地方。
石墨烯和硅當(dāng)他們結(jié)合到一起時，形成肖特基結(jié)（Schottky junction），當(dāng)太陽光線照射時，電子沿一定方向流動形成直流電。肖特基結(jié)是由在半導(dǎo)體材料上形成金屬分層而構(gòu)成的，但佛羅里達大學(xué)納米醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)研究所的研究人員在2011年發(fā)現(xiàn)，石墨烯適合替代金屬。石墨烯又不同于傳統(tǒng)的金屬，它相金屬材料一樣可以彎曲，但是金屬材料不透明，而石墨烯是透明的，所以石墨烯具有很大的潛力，是一個在太陽能電池中的重要組成部分，大家希望在未來看到將石墨烯太陽能電池納入到建筑物外墻和其他應(yīng)用，使太陽能用于照明、采暖等其他日常使用成為可能，當(dāng)然提高轉(zhuǎn)化效率，降低太陽能電池的生產(chǎn)成本是未來推廣應(yīng)用的關(guān)鍵所在。如果石墨烯的太陽能電池能夠達到10％的轉(zhuǎn)換效率，生產(chǎn)成本能夠進一步降低，未來使用大有希望。
