石墨烯太阳能电池有什么优势所在？对市场有哪些影响？

无机晶体硅太阳能电池占据了90%以上的市场份额，尽管最近在开发有机和钙钛矿等新型结构和材料方面的研究工作激增。

大多数商用太阳能电池使用结晶硅作为吸收层的原因包括长期稳定性、硅的丰富性、相对较低的制造成本、其他元素掺杂的能力以及天然氧化物钝化层。

然而，晶体硅的间接带隙性质使它成为一个较差的光发射器，限制了它的太阳能转换效率。

例如，与钙钛矿非凡的高吸光系数相比，硅需要1000倍以上的材料才能吸收相同数量的阳光。

为了降低每瓦成本，提高未来几代太阳能电池的每克功率利用率，降低有源吸收器的厚度是一个关键的设计要求。

这就是像石墨烯这样的新型二维(2D)材料发挥作用的地方，因为它们可以制造更薄、更轻、更灵活的太阳能电池。

目前已经报道了几种石墨烯太阳能电池的实验设计，石墨烯作为电池的不同部分。

石墨烯和其他直接带隙单分子层材料，如过渡金属双卤代烃(TMDCs)、黑磷等，由于其优异的电子输运性能和极高的载流子迁移率，在低成本、灵活、高效的光伏器件中具有巨大的应用潜力。

不同二维半导体材料族带隙值的比较。同时展示了晶体结构，突出了不同科之间的异同。灰色水平条表示可以通过

最近一篇关于先进材料的综述(“石墨烯和其他2D材料在太阳能光伏中的作用”)全面概述了目前基于2D材料的太阳能光伏的最新技术。

它描述了石墨烯、石墨烯基材料和其他用于太阳能光伏的2D材料(包括硅基太阳能电池、有机和钙钛矿太阳能电池)的最新进展。