見過像玻璃一樣透明的電池嗎？石墨烯太陽能電池就這樣

太陽能電池已經被廣泛應用於工業和生活中，而常見的太陽能電池板已無法滿足人們的需求，人們急切需要一種能安裝在更多場合或建筑物側面的電池板材料。據《科技日報》報道，麻省理工學院電子工程和計算機科學系教授孔靜（音譯）利用石墨烯研發出了可彎曲透明太陽能電池。那麼，什麼是石墨烯？用石墨烯制成太陽能電池需要攻克哪些技術難點？

2013年1月24日，中科院重慶綠色智能技術研究院的一名研究人員在彎曲的單層石墨烯觸摸屏上進行書寫功能測試。（劉潺/新華社）

什麼是石墨烯？

據《經濟日報》報道，石墨烯是一種從石墨中剝離出來，由碳原子構成的單層片狀結構新材料，僅有一個碳原子那麼厚，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，其強度是鋼的100多倍。它是已知的電子傳導速率最快的材料，並具有97.7%的透光率以及優良的熱導率。目前在自然界中，石墨烯最薄、最結實、導電性極好，在工業領域中幾乎無所不能。

《科技日報》介紹，石墨烯根據其層數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，單層石墨烯是嚴格意義上的石墨烯，少層石墨烯由3層~10層石墨烯構成，多層石墨烯則是層數大於10層的石墨烯。因為石墨烯的優異性能會隨著層數的增加顯著下降，所以業界認為，超過10層的石墨烯便不再具備石墨烯材料的優異性能。

用石墨稀制作太陽能電池的技術難點有哪些？

利用石墨烯制作太陽能電池並不是一件容易的事情。據《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不同的工作性能。為解決這兩個技術難題，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。

《中國科學報》介紹，石墨烯材料幾乎完全透光，透光率在97%以上。當前市面上的太陽能電池板基本為多晶硅，其光電轉換率為30%左右，而石墨烯太陽能技術的光電轉換效率高達60%，是現有多晶硅太陽能技術的2倍。（郭星星）

本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關，專家主要研究領域為超導、電子、電磁、半導體、自動化、中子散射等。