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編者按:利用 "石墨烯裝甲"的保護(hù)層，可以讓太陽能電池工作更加穩(wěn)定，能量轉(zhuǎn)換效率幾乎和普通太陽能電池一樣，有 "石墨烯裝甲 "保護(hù)的太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為16.4%，而沒有裝甲的太陽能電池則為17.5%，并且它還能長時間保持這一效率，在1000小時后仍能保持97.5%以上的效率,石墨烯層還能阻擋紫外線和近紫外線，防止這些波長的光造成損害。

過氧化硅正在成為一種很有前途的太陽能電池材料，但它存在一些耐久性問題?，F(xiàn)在，工程師們已經(jīng)開發(fā)出一種新的電極，利用 "石墨烯裝甲"的保護(hù)層，可以讓它們工作更加穩(wěn)定。在短短10年左右的時間里，過氧化物太陽能電池的發(fā)展速度非?？?，已經(jīng)或多或少地趕上了硅的幾十年的發(fā)展速度，效率達(dá)到了20%左右。其優(yōu)勢在于，過氧化物更便宜，更容易批量生產(chǎn)，而且可以直接印刷或噴涂到表面。

但凡事皆不完美，有一個問題源自于穩(wěn)定性。過氧化物很容易被來自太陽能電池中的金屬氧化物電極的離子所降解。但現(xiàn)在，韓國蔚山國立科學(xué)技術(shù)研究院(UNIST)的工程師們已經(jīng)找到了保護(hù)過氧化物的方法，而這個秘密成分就是材料學(xué)家們最喜歡的神奇石墨烯。
石墨烯是一種由碳原子組成的二維晶格，它透明、超強(qiáng)、導(dǎo)電。這使它可以用于各種用途，在這個案例里，它可以幫助光子和電子通過，但阻擋金屬離子。

該團(tuán)隊將石墨烯銅網(wǎng)格嵌入聚酰亞胺(GCEP)，制成一種全新材料薄膜，將其放置于金屬電極和過氧化物之間。這層薄膜允許太陽光通過過氧化物，將能量轉(zhuǎn)化為電子，然后通過GCEP傳回金屬電極，再傳出去儲存和使用。

測試表明，新設(shè)計的能量轉(zhuǎn)換效率幾乎和普通太陽能電池一樣，有 "石墨烯裝甲 "保護(hù)的太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為16.4%，而沒有裝甲的太陽能電池則為17.5%，并且它還能長時間保持這一效率，在1000小時后仍能保持97.5%以上的效率。

其他優(yōu)勢也很明顯，研究小組發(fā)現(xiàn)，新電池更加穩(wěn)定，金屬離子向過氧化物層的擴(kuò)散更少。另外，石墨烯層還能阻擋紫外線和近紫外線，防止這些波長的光造成損害。新的太陽能電池也更加靈活。在經(jīng)過5000多次彎曲測試后，它仍然保留了94%的初始效率，這可以使它在為可穿戴電子產(chǎn)品供電時發(fā)揮作用。

該研究發(fā)表在《納米通訊》雜志上。 


原標(biāo)題：“堅不可摧”！“石墨烯裝甲”可讓過氧化物太陽能電池更耐用