由麻省理工大學的科研團隊開發的一種新型柔性石墨烯太陽能電池。在它的邊緣附近是一個金屬接觸，可以在器件性能測試期間連接到檢測探針。
想象一下我們周圍的太陽能電池的未來——應用在窗戶和牆壁，手機，筆記本電腦等等。這種新型柔性透明太陽能電池，正在使未來變得更好。
該設備將低成本有機（含碳）材料與石墨烯電極結合在一起，石墨烯電極是一種由廉價而豐富的碳源製成的柔性透明材料。太陽能技術的進步來自於一種將石墨烯原子層沉積到太陽能電池的新方法，而不會破壞附近的敏感有機材料。到目前為止，透明太陽能電池的開發人員都依賴於昂貴的脆性電極，當設備彎曲時，這些電極往往會破裂。轉換成石墨烯能製出真正靈活、低成本、透明的太陽能電池，它幾乎可以將任何表面轉變為電能來源。
由有機太陽能電池比今天的無機硅太陽能電池擁有許多優勢。它們會更便宜，也更容易製作。它們輕便、靈活、不笨重、堅硬、不易碎，因此更容易運輸。它們可以是透明的。有機材料不僅吸收了紫外線和紅外線部分，包括人眼能見的可見光。因此，有機太陽能電池可以安裝在我們周圍環境中，並在我們沒有注意的情況下獲取能量。
在過去的十年中，研究人員在開發過程中取得了重大進展。但他們遇到了一個持續的障礙：尋找適合將電流從電池中流出的電極材料。
目前使用最廣泛的選擇是氧化銦錫（ITO）。ITO具有導電性和透明性，但它也很脆，所以當電池彎曲時，ITO電極往往開裂並脫落。另外，銦昂貴且儲量較少相當珍貴。
一種有希望替代ITO的方法是石墨烯，它是一種碳原子形式，以單原子厚度的薄片形式出現，具有顯著的特徵。它具有高導電性，靈活性，耐用性和透明性。它由廉價和無處不在的碳製成。另外，石墨烯電極可以僅為1納米厚，只相當於ITO電極的一小部分，並且與電池本身能匹配得更好。
新型柔性石墨烯太陽能電池的開發人員孔靖和研究生宋毅教授是電氣工程和計算機科學系納米材料和電子組的成員。在過去的三年裡，孔靖和宋毅一直在努力解決開發石墨烯太陽能技術難題。
研究人員指出，他們的有機太陽能電池可以沉積在任何類型的表面上，不管是剛柔透明與否。“舉個例子，如果你想把它放在汽車的表面，它看起來不會很糟糕，”孔靖說。“”
為了證明其多功能性，他們將石墨烯裝置沉積在柔性基板上，包括塑料、不透明紙和半透明卡普頓膠帶。測量結果表明，這三種柔性基板的設備性能大致相同，僅比玻璃上的設備性能略低，這可能是由於表面粗糙度造成的，因此接觸不良的可能性比較大。
將太陽能電池應用於任何表面的能力使其有望用於消費電子產品，這是世界上一個迅速發展的領域。例如，太陽能電池可以直接在手機和筆記本電腦上製造，而不是單獨製造然後安裝，這將顯著降低製造成本。
它們也非常適合未來的設備，如剝離粘合型太陽能電池和紙電子設備。由於這些設備將不可避免地彎曲和摺疊，研究人員也會對他們的樣品做相同的測試。儘管所有的設備——包括ITO電極的設備——都可以重複摺疊，但石墨烯電極可以在輸出開始下降之前更緊密地彎曲。
研究人員正在努力提高石墨烯有機太陽能電池的效率，同時又不犧牲透明度。（增加活躍地區的數量將會推高功率轉換效率，但透明度將會下降。）根據他們的計算，在目前的透明度水平上可以實現的最大理論功率轉換效率是10%。
宋表示道“我們最好的功率轉換效率大約是4%，所以我們還有一段路要走。”他們現在正在考慮如何最好地擴大太陽能電池，以覆蓋整個窗戶和牆壁，在這些設備中，他們在人眼無法察覺情況下可以有效地發電。
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