理大太阳能电池的转换效率约为12%比一般的透明和半透明太阳能电池表现更佳

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透明或半透明的太阳能电池比标准的不透明硅太阳能电池提供更大的灵活性和视觉吸引力。然而，它们相对较高的成本和较低的效率意味着它们的应用缓慢。

为了解决这个问题，香港理工大学的研究人员利用石墨烯电极开发了一种半透明、高效和低成本的钙钛矿太阳能电池。

第一代硅太阳能电池由于其高稳定性和高效率的能量转换，多年来一直是光伏能量转换的支柱，但其不透明性和成本意味着现代建筑和汽车应用正在积极寻找替代能源。

薄膜PV(第二代太阳能电池)轻而软，但价格昂贵，因为它们由稀有材料制成，结构复杂，需要高温生产工艺。

现在，正在利用薄膜钙钛矿等材料开发第三代太阳能电池，有望在不久的将来用于商业用途，其功率转换效率更高，制造工艺更简单，成本更低。

对此，理大研究人员研发了自己的第三代太阳能电池，以半透明钙钛矿为电极，石墨烯为电极。

石墨烯非常薄，但具有高导电性和低成本，是半透明太阳能电池的理想选择，因为它允许光从两侧被吸收。

因此，研究人员设想这些设备可能用于窗户、百叶窗和建筑屋顶表面，从而增加收集太阳能的可用表面积。

大型太阳能电池的转换效率约为12%，优于常见的透明和半透明太阳能电池。

生产成本低于每瓦0.50港元(0.06美元)的潜力，这也意味着传统硅太阳能电池的成本可以节省50%以上。

虽然石墨烯已经存在了十多年，本身就是一种高效导体，但理大研究人员决定进一步提高石墨烯的导电性，以满足他们的特定要求。

为了做到这一点，石墨烯上涂了一层铜绿——KAIST的PEDOT:PSS导电聚合物(聚(3，4-乙烯二氧噻吩)聚苯磺酸盐)。最近，科学家在针织LED纤维的生产中使用了相同的成分3354，它在层压过程中也起到了钙钛矿粘合层的作用。

为了提高功率转换效率，研究人员发现通过化学气相沉积将石墨烯分层成透明电极，进一步降低了电极的薄层电阻，同时保留了电极特殊的透明性。

最后，通过增加顶部石墨烯电极与钙钛矿薄膜空穴传输层的接触程度，进一步提高了器件的性能。

研究人员表示，由于石墨烯的柔性和细胞制备的简单性，PolyU的设备可以直接打印或通过卷对卷工艺大规模生产。

这样，半透明太阳能电池很可能在没有传统不透明设备提供服务的市场上提供更多的光伏板。

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