來自意大利的一組研究人員創(chuàng)建了鈣鈦礦-石墨烯混合的太陽(yáng)能電池，在太陽(yáng)光下顯示出良好的穩(wěn)定性，同時(shí)仍然保持18%以上的驚人效率這是迄今為止報(bào)導(dǎo)的最高效率的石墨烯鈣鈦礦混合太陽(yáng)能電池。

盡管鈣鈦礦型光伏性能取得了巨大進(jìn)步，這些設(shè)備的穩(wěn)定性仍然值得懷疑。特別是空氣和濕度能降低電池性能，例如持續(xù)暴露在太陽(yáng)光和熱下，阻礙了其相關(guān)于其他類型太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì)。石墨烯和石墨烯相關(guān)材料(GRMs)具有讓其在例如保護(hù)層等應(yīng)用中脫穎而出的性能優(yōu)勢(shì)，因此成為保護(hù)鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池（PSCs）免受大氣降解的自然候選人。

意大利研究團(tuán)隊(duì)審查了石墨烯和石墨烯相關(guān)材料的用于PSCs的保護(hù)性能，包括石墨烯氧化物以及還原石墨烯氧化物。另外，報(bào)告介紹了一個(gè)包含石墨烯片和石墨烯氧化物層的新型混合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。新的電池展現(xiàn)的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）高達(dá)18.2%。

在新的電池設(shè)計(jì)中，石墨烯起著雙重用途。提高的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）是通過使用石墨烯摻雜的介孔TiO2(mTiO2+G)作為電子傳輸電極（PE）以及石墨烯氧化物作為鈣鈦礦和空穴傳輸層（HTL）之間的中間層實(shí)現(xiàn)的。

將石墨烯片加入到介孔TiO2層可以提高電荷在該層的注入和收集，這將會(huì)直接導(dǎo)致更高的效率。同時(shí)，鈣鈦礦和HTL之間的石墨烯氧化物層可以提高電流密度，進(jìn)一步提高總效率。在穩(wěn)定性方面，mTiO2+G電池經(jīng)過16小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間日曬后，其效率仍然保持在88%以上。

這項(xiàng)工作為石墨烯鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池指明了新的設(shè)計(jì)方向，在未來可能生產(chǎn)出更加高效穩(wěn)定的太陽(yáng)能電池。