高效石墨烯太阳能电池
石墨烯
石墨烯是一层碳原子排列在蜂窝状晶格中，只有一个原子厚，具有许多独特的电子和机械性能。这是因为电子以极高的速度穿过石墨烯，表现得像“狄拉克”粒子，几乎没有阻力。由于其狄拉克电子，石墨烯对光也是透明的，并且可以吸收任何颜色的光。
太阳能电池
到目前为止，研究人员已经用石墨烯制造了太阳能电池，但功率转换效率很低，只有 1.9% 左右。但是佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的研究人员通过向器件中的石墨烯层添加有机掺杂剂，成功地制造了有史以来最高效的石墨烯太阳能电池。新型太阳能电池的功率转换效率达到近 9%，而使用未掺杂石墨烯的电池的功率转换效率仅为不到 2%。
结构
这些电池由掺杂有机化合物（三氟甲磺酰基）酰胺或 TFSA 的石墨烯片制成，放置在硅片上以形成石墨烯/硅肖特基结。将石墨烯转移到硅上会导致石墨烯表面的干扰最小，因此界面保持原始状态。干净的界面很重要，因为该区域的任何无序都会成为分离电荷的陷阱，因此会缩短它们的寿命，这意味着它们不能被有效地收集。
工作
这种光伏器件在暴露于阳光下时会产生电子-空穴对。然后电子和空穴被肖基界面分开，并被接触到带相反电荷的石墨烯和硅的电极收集。流动的电子和空穴产生的电流使设备能够发电。
用TFSA掺杂石墨烯会改变石墨烯的费米能级，从而重新调整石墨烯/硅结处的电荷。这增加了跨界面的电场强度，并允许更有效地收集电子和空穴，最终导致产生的电量增加。
纳米材料