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给“自然树叶”穿上石墨烯的外衣

法国亥姆霍兹协会(HZB)的Thomas Schedel-Niedrig专家教授领导干部的研究精英团队最近产品研发了一种太阳能转换高效率达12%的“人工合成落叶”，也就是一种双层膜结构工程的薄型太阳能电池。

这一双层膜结构工程的太阳能电池的原理比较简单，将其放进水里，再用尽直射，就可以把水转化成氡气和co2，进而将太阳能以氡气的方式储存起来。可是该充电电池也存有一些难题。一是务必有充裕的阳光照射才可以出示充足大的工作电压来将水溶解。二是用以制做太阳能的半导体器件不可以长期工作中于酸碱性自然环境中。

为了更好地解决这种难题，专家决策给太阳能电池再加上一层全透明的、导电率优良的、平稳的保护层。做为保护层的原材料要挑选哪一种呢?研究工作人员将眼光锁住于现阶段十分火的二维材料――石墨烯材料。石墨烯材料尽管早已变成大家研究的网络热点，可是在光电催化上取得成功运用的实例却并不是很多。本次，专家将其做为有机化合物的保护层，进一步提高了太阳能的转换高效率。研究工作人员还观查到，长期的反映后转换高效率都没有衰退，仍然可以保持在12%。

该研究精英团队产品研发的太阳能电池也有此外一个闪光点，那便是催化剂的二次应用。该精英团队的一个博士研究生Anahita Azarpira表述道：“制做样版时，最先在半导体材料硅上形成碳氢原子链，随后堆积催化剂二氧化钌的纳米颗粒，进而产生一个3-4nm厚的平稳的导电聚合物层。”

二氧化钌纳米颗粒在反映全过程中充分发挥了2次功效。第一次是为合理的有机化合物的发展趋势出示了保护层，使本来繁杂的化学变化简单;第二便是充分发挥了做为催化剂的实质功效，加快了水分的溶解。

该研究成效早已发布在Advanced Energy Materials.

来源于：材料牛

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