ICFO研究人员的一项新发现表明，石墨烯比以前已知的将光转换为电的效率更高。石墨烯能够将光的单个光子转换成能够驱动电流的多个电子。这一发现对于下一代太阳能电池以及其他光检测和光收集技术而言是重要的发现。
材料行业的范式转变可能会在不久的将来实现，因为各种独特的材料将取代我们今天常用的塑料，例如塑料。在这些新材料中，石墨烯脱颖而出。单原子厚的纯碳薄板在各个领域都有着巨大的潜在应用。其在高效，柔性和透明太阳能电池中的潜在用途是潜在的应用之一。其他讨论最多的应用包括：可折叠电池/手机/计算机，超薄计算机/显示器，脱盐和水净化技术，燃料蒸馏，集成电路，单分子气体传感器等。
“在大多数材料中，一个吸收的光子产生一个电子，但是对于石墨烯，我们已经看到一个吸收的光子能够产生许多激发电子，因此产生更大的电信号，” ICFO小组负责人Frank Koppens说。这项功能使石墨烯对任何需要将光转换为电的技术都具有极大的吸引力，特别是因为它允许开发具有更高效率的光探测器，并应导致太阳能电池能够捕获所有太阳能电池的光能。损耗更低的频谱。
该发现是在一个实验中完成的，该实验包括将精确数量的具有不同能量（不同颜色）的光子发送到单层石墨烯上。“我们已经看到，与低能光子（例如红外）相比，高能光子（例如，紫色）被转换成更多的激发电子。观察到的光子能量与生成的激发电子数量之间的关系表明，石墨烯可以非常高的效率将光转换为电能。即使已经推测出石墨烯具有光电转换的潜力，但现在证明它比预期的还要合适！” ICFO的研究员KJ Tielrooij说。
不过，在将石墨烯用于“直接应用”之前，需要解决一些问题。但是，一旦解决了这些问题，石墨烯将具有革命性的潜力，特别是在当前基于常规半导体的技术方面。“众所周知，石墨烯能够吸收很大范围的浅色光谱。但是现在我们知道，一旦材料吸收了光，能量转换效率就会非常高。我们的下一个挑战将是寻找提取电流和增强石墨烯吸收的方法。然后，我们将能够设计出能够更有效地检测光的石墨烯器件，甚至可能导致更高效的太阳能电池。” Koppens总结说。
新发现是由光子科学研究所（ICFO）的研究人员与麻省理工学院，德国马克斯·普朗克聚合物研究所和石墨烯S.L.的研究人员共同完成的。Donostia-San Sebastian在西班牙。
这项新研究刚刚发表在《自然物理学》杂志上。
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