石墨烯等二维材料在太阳能电池中的应用

近年来，晶硅太阳能电池的效率不断取得突破，但是晶硅电池的理论效率并不高，如何通过其他的手段，或者用更加优良的材料制备高效新型太阳能电池成为了当下研究的热点。作为一种新型材料，石墨烯在太阳能电池中的应用一直颇受各行业人士关注，那么以石墨烯为代表的二维材料在太阳能电池中将会有怎样的应用？

2017年11月14日，由OFweek中国高科技行业门户主办、OFweek太阳能光伏网承办的第八届“OFweek 2017中国太阳能光伏高峰论坛”于深圳隆重举行。华中科技大学的曾祥斌教授发表了主题为《二维半导体材料及其在光伏中的应用》的精彩演讲。

华中科技大学曾祥斌教授

曾祥斌教授先简单的介绍了二维半导体材料的性能及其在光伏产业的应用。他表示，由于二维半导体材料具有室温下高载流子迁移率、高透过率以及优异的光电性能，使得二维材料应用于光伏电池。比如石墨烯太阳能电池便是当下的一个热点。目前Yavuz,Serdar等人对Gr进行掺杂，并在表面旋涂抗反射膜，将石墨烯电池效率提高到了16.9%。此外，人们还研究了硅基“MIS-IL”太阳能电池，由于其对Si品质的要求没有传统的Si太阳能电池的要求高，使其在商业化应用方面具有很大的潜力。

随后，曾祥斌教授还详细分析了二维材料的掺杂技术，并对各种掺杂技术的工艺、效果、优势、技术难点进行了分析对比。曾祥斌教授指出，湿法掺杂需要选择合适的溶液和改进工艺过程来解决稳定性问题；等离子体掺杂具有掺杂浓度和掺杂类型易控等优点，但离子注入对单层TMDs的掺杂仍然是一个挑战，需要进一步地探索与研究。

最后，曾祥斌教授总结道，二维材料作为电极材料尤其是透明电极材料，可以在薄膜电池中得到应用。而且采用二维材料可制备柔性薄膜电池，可以利用带隙的可调性，构造多结叠层电池。

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