未来材料：石墨烯与钙钛矿的结合在太阳能领域取得进展

石墨烯和钙钛矿的结合被证明是一种极具前景的组合，钙钛矿是一类具有与矿物质钙钛矿（CaTiO3）相同晶体结构的材料，是首个被发现的钙钛矿晶体。 钙钛矿材料具有高度吸收光子的效率，可将其转换为电流，因此成为了太阳能电池中具有潜力的矽替代品。 由于矽太阳能电池正接近其理论转换效率极限，钙钛矿太阳能电池作为成本低、重量轻、灵活的太阳能替代方案逐渐崭露头角。

虽然钙钛矿太阳能电池表现出优异的性能，但随着模组尺寸增大和在户外环境中使用，其效率迅速下降。 空气、湿度和高温会降解钙钛矿材料，减少其优势。 这时，石墨烯可以发挥作用：它具有疏水性，可以保护钙钛矿太阳能电池免受大气降解的影响，同时还可以改善整体的电气性能。

在克里特岛上建立的第一个太阳能农场中，石墨烯旗舰项目的能源生成工作包将石墨烯和相关材料应用于钙钛矿电池中，并实现了出色的性能和稳定性。 该项目取得了一项重要突破，建立了首个石墨烯-钙钛矿太阳能农场。 该农场在户外环境中进行了实验，在峰值功率输出方面达到250瓦，与商业化的60个晶体矽太阳能电池板相当。

文字编辑 高柏科技团队

 

作者

林唯耕教授

学历 | 美国马里兰大学博士

现职 | 国立清华大学，工程与系统科学系，兼任教授

专长| 电子构装散热、热管、环路式热管(CPL，LHP，PHP)、节能设计、太阳能储热与冷却、热流系统、电子元件之冷却、双相流、人造卫星暨高空飞行物之热 传元件