近年，将太阳能系统融合于建筑物的需求不断增加，开发高效率、低成本的全透明或半透明太阳能电池，以取代现时既昂贵且不透明的晶体硅太阳能电池越来越重要。香港理工大学（理大）应用物理系成功开发高效能且低成本的石墨烯钙钛矿半透明太阳能电池。无论光从面层的氟掺杂二氧化锡薄膜(FTO)电极或底层石墨烯电极的方向射入，这项创新发明的能量转换效率(PCEs)平均也可达至12%，而传统的半透明太阳能电池只有7%。此外，这发明产生的每瓦电成本少于港币五毫，比现时的太阳能硅电池价钱低超过五成，相信有利日后广泛使用。
太阳能是一种重要的可再生能源，透过光生伏特效应，太阳能电池能够把光直接转换为电力。第一代的晶体硅太阳能电池性能相当稳定，转换效率也十分高，但是价格昂贵而且不透明。第二代的薄膜太阳能电池轻巧而且可柔软化。不过，需要用稀有的原材料制造，而且结构复杂，更需要在高温环境下处理。所以，科学家们一直致力研究能量转换效率高、制造工序简单且成本低廉的第三代太阳能电池。当中，以钙钛矿太阳能电池最受触目，因为它的能量转换效率超卓，制作程序简便，而且成本低。
理大科研人员研发出首次利用石墨烯配合钙钛矿作为电极的半透明太阳能电池，其能源转换效率高，而且成本低。石墨烯是一种透明度高、导电性强、成本低的材料，其性能十分适合用作太阳能电池中的透明电极。由于其半透明的特质，令太阳能电池可从两边吸光，适合用作大厦的窗户、外墙、天窗和屋顶等建筑结构，大大增加吸收能源的面积，将更多的太阳能转换成电力。
石墨烯这先进材料早于十多年前已被发现，在本研究项目中，理大设计了一个简单工序，可进一步提升石墨烯的导电性以配合太阳能电池的要求。首先，在粘合钙钛矿吸光层和石墨烯的过程中，涂上一层薄薄的导电聚合物poly-(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)，增加导电性。其次，使用双层的石墨烯为电极，其面电阻可以显着降低，也可以维持电极的高透明度表现。最后，透过优化面层石墨烯电极与附于钙钛矿层的空穴传输层的接触，进一步地提升效能。
由于理大这项研发制造程序简单，加上石墨烯卓越的机械柔软性特质，半透明钙钛矿太阳能电池可采用印刷或捲对捲的方法而进行大量生产，从而填补现有太阳能电池未能满足的市场需求。
本研究已于材料科学的着名期刊Advanced Materials刊登。
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