據(jù)全球電池網(wǎng)了解，研究人員利用石墨烯良好的電學(xué)和光學(xué)性能，再摻雜一種有機物，制造出了轉(zhuǎn)換率達(dá)8.6%的太陽能電池，相比無摻雜的設(shè)備提升了4倍多。

在新的太陽能電池中，單層石墨烯放在硅片上，用作肖特基結(jié)（Schottky junction），主要組成部分就是簡單的光伏設(shè)備，稱為肖特基結(jié)太陽能電池（Schottky junction solar cells）。

光照條件下，電子-空穴對（electron-hole pairs）會在硅中因光產(chǎn)生。光生電子和空穴被分離，就是因為肖特基結(jié)內(nèi)置的電勢，它們會被收集到帶相反電荷的石墨烯和半導(dǎo)體接觸器上。這種單向流動的電流（電子流朝著一個方向，空穴朝著另一個反向）是肖特基結(jié)規(guī)定的屬性，可以使設(shè)備發(fā)電。

石墨烯為基礎(chǔ)的肖特基結(jié)太陽能電池在過去也演示過，這里，研究人員邁出了新的一步，摻雜石墨烯時采用有機化學(xué)品三氟甲磺酸（TFSA：trifloromethanesulfonic acid），他們使用了簡單的旋涂法（spin-casting method）。

摻雜使研究人員可以調(diào)整石墨烯的費米水平（可衡量電子電勢能量），這帶來了兩個變化，可提高太陽能電池的整體效率：降低了石墨烯的電阻，提高了太陽能電池的內(nèi)置電勢，這就可以更有效地分離電子-空穴對，這些電子空穴對是由所吸收的光子產(chǎn)生的。

有了8.6％的效率，這種摻雜器件就顯著提高了效率，超過其他基于石墨烯的肖特基結(jié)太陽能電池，這些電池迄今已證實的電能量轉(zhuǎn)換效率是0.1％到2.86％不等。

肖特基結(jié)太陽能電池使用銦錫氧化物（indium tin oxide），相比之下，太陽能電池使用石墨烯有幾個優(yōu)勢。例如，可以調(diào)整石墨烯的性質(zhì)，優(yōu)化太陽能電池的效率，而且石墨烯層也可用于硅以外的半導(dǎo)體。

研究人員希望，這里使用的方法簡單而且具有可擴展性，可以進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)備，并在未來進(jìn)入實際應(yīng)用。

赫巴德說，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)石墨烯的物理屬性，會帶來更高效、廉價的太陽能電池。