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1、第27卷第11期无机材料学报Vol.27No.112012年11月JournalofInorganicMaterialsNov.,2012文章编号:1000-324X(2012)11-1129-09DOI:10.3724/SP.J.1077.2012.12043石墨烯在太阳能电池中的应用姜丽丽,鲁雄(西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,材料科学与工程学院,成都610031)摘要:近年来,石墨烯以其独特的结构和优异的材料性能而广泛应用于物理、化学及材料学等领域.其中被寄予厚望的应用之一是高光电转换效率的新一代太阳能电池.本文综述了石墨烯
2、应用于太阳能电池领域的发展现状,包括石墨烯应用于太阳能电池透光导电极、工作电极以及电池中电子受体材料等方面,并指出了其今后的发展趋势.关键词:石墨烯;太阳能电池;薄膜;复合材料;综述中图分类号:TQ174文献标识码:AGrapheneApplicationsinSolarCellsJIANGLi-Li,LUXiong(KeyLaboratoryofAdvancedTechnologiesofMaterials(MinistryofEducation),SchoolofMaterialsScienceandEngineering,Southw
3、estJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Graphenehasattractedmuchattentioninfieldssuchasphysics,chemistry,andmaterialsscience,becauseofitsuniquepropertiesandpotentialapplications.Interestsingrapheneapplicationsinsolarcellshavebeenmotivatedtomeetthedemandofimprovi
4、ngthephotovoltaicperformance.Grapheneapplicationsinsolarcells,suchasgraphenebasedtransparentconductingelectrodes,photoanodes,andacceptermaterials,arereviewedsystematically.Thefurtherprospectsandimprovementofgrapheneapplicationsarealsodiscussed.Keywords:graphene;solarcells;
5、thinfilm;composite;review[4]近年来,太阳能作为一种新型绿色能源受到广传导率约为5000W/(m·k),且透光率达到97.7%.泛重视,人们加大了对各种太阳能电池如晶体硅太这些独特的性质使石墨烯有可能广泛应用于光伏阳电池、非晶硅薄膜太阳电池、染料敏化太阳电池领域.和有机染料太阳电池的开发力度.石墨烯之所以有如此优异的材料性能,主要取[1]22004年,Geim研究小组采用胶带剥离法决于石墨烯的分子结构.它是一种sp杂化C原子(ScotchTapeMethod)首次制备出稳定的石墨烯,形成的六边形二维网格结构不断扩展
6、得到的单层、引发了人们对石墨烯材料的空前关注.石墨烯具两层或多层(小于10层)材料,其结构如图1所示.有优异的材料性能,如单原子层石墨烯材料理论本文综述了石墨烯在太阳能电池中的应用,主要包2[2-3]2表面积可达2630m/g,高达200000cm/(V·s)括太阳能电池透光电极、工作电极及电池中电子受的半导体本征迁移率,杨氏模量约为1.0TPa,热体材料等方面.收稿日期:2012-01-15;收到修改稿日期:2012-05-31基金项目:教育部新世纪人才基金(NCET-10-0704);四川省杰出青年学术技术带头人基金(2011JQ001
7、0);中央高校基本科研业务费专项资金(SWJTU11CX150)ProgramfornewCenturyExcellentTalentsinUniversity(NCET-10-0704);SichuanYouthScience-TechnoiogyFoundation(2011JQ0010);FundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(SWJTU11CX150)作者简介:姜丽丽(1984–),女,博士研究生.E-mail:qvinjiang@163.com通讯作者:鲁雄,教授.E-m
8、ail:luxiong_2004@163.com1130无机材料学报第27卷图1石墨烯分子结构示意图Fig.1Schematicdrawingofthestructureofgr
