由蔚山国家科学技术研究所的许若贤教授撰写 图1
电极平台由中心电极薄膜和GCEP组成
(一)GCEP的制造过程和(二、三)GCEP的数字图像
信用:蔚山国家科学技术研究所 隶属于UNIST的一组研究人员已经提出了一种新的电极，可以大大提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，由于其低成本和高功率转换效率，钙钛矿太阳能电池是下一代太阳能电池最有前途的候选材料
这是因为在金属基电极和钙钛矿膜之间插入保护层可以防止金属诱导的降解，并且石墨烯作为这样的层可以有效地抑制金属和卤化物离子的扩散
这一突破是由国立科技大学能源与化学工程学院的朴惠成教授和他的研究团队领导的
在他们的工作中，研究小组开发了一种基于柔性金属网格的混合电极平台，该平台使用嵌入铜网格的聚酰亚胺(CEP)薄膜和石墨烯片作为保护层(GCEP)，表现出高导电性、优异的化学稳定性和机械耐久性
这一进展证明了石墨烯作为保护层在防止电极和钙钛矿层之间金属诱导降解和卤化物扩散方面的关键作用
基于金属氧化物的电极已经被用作传统的透明导电电极，但是它们的不灵活性导致它们容易断裂或断裂，因此使它们不适合可穿戴设备的应用
特别是，金属基透明导电电极应用于粉末冶金陶瓷的主要障碍是金属和卤化物离子在金属电极和钙钛矿层之间的相互扩散引起的降解
研究人员通过在金属电极/钙钛矿层界面插入石墨烯片作为保护层来解决这个问题
石墨烯具有很高的导电性，这使得电子可以很容易地穿过它
然而，石墨烯优异的不渗透性甚至阻止了最小分子的渗透
图2
基于GCEP的动力系统稳定性
在(a)储存条件下，(b)在1个太阳条件下连续光照，无紫外线滤光器(和在12个太阳条件下，有紫外线滤光器(插图))，和(C)在100℃下加热，总是在充满N2的手套箱中，归一化PCE退化
信用:蔚山国家科学技术研究所 研究小组指出:“如果石墨烯与金属纳米结构相结合，可以成为有效的扩散屏障，金属纳米结构在金属电极/钙钛矿层界面上对金属和卤化物离子扩散具有出色的不渗透性，增强了金属纳米结构空隙空间中的电荷收集，由于其高光学透明度，作为保护层的光学透射率损失最小，并提高了混合电极的机械耐久性。”
研究人员使用这种透明和灵活的混合电极来制造灵活的金属三氯乙烯基聚碳酸酯，获得良好的化学和机械稳定性
该装置实现了高PCE (16
4%)与基于氧化铟锡的刚性对应物(17
5%)
他们还验证了石墨烯层在通过防止金属和卤化物离子相互扩散来确保太阳能电池化学稳定性方面的作用
此外，GCEP电极通过阻挡紫外光和近紫外光提高了光合细菌的光稳定性
它还保持了超过97
即使在1000小时后，初始效率仍为5%
此外，在5000次弯曲测试后，它显示出优异的机械耐久性，例如保持94%的初始效率，因此它适用于下一代可穿戴设备
“这篇论文证明了在金属基电极和钙钛矿膜之间插入保护层可以防止金属诱导的降解，石墨烯作为这样的层，可以有效地抑制金属和卤化物离子的扩散，”久正说
S/Ph
D
该研究的第一作者
“这种新方法极大地提高了电力系统控制中心的效率和稳定性，”帕克教授说
“这项工作提供了一个有效的策略来设计机械和化学稳定的无氧化铟锡金属辅助的三氯乙烯平台
"
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