通过神奇材料磷烯，钙钛矿太阳能转换效率再提高3%

若是提到新一代神奇材料，或许大家一开始都会想到石墨烯，但除此之外，也有不少材料正在暗中发光发热。最近澳洲科学家便通过结构与石墨烯类似的磷烯（phosphorene），成功将钙钛矿太阳能转换效率提升2到3%。

石墨烯有诸多优良的性能，像是无比坚硬、导电速度快等都是备受科学家关注的原因，但它并不是个天然的半导体，通常半导体材料可利用能隙来控制电流，但石墨烯却没有能隙，虽然电流传导速度较快，但难以控制电流。

而磷烯是实实在在的半导体材料，能通过能隙来控制电流开关，导电性则跟石墨烯一样，比现在使用的硅材料要快上数十甚至数百倍，因此澳洲福林德斯大学与昆士兰大学等团队便看好磷烯特性，认为它可以帮助钙钛矿太阳能一臂之力。

其中磷烯是由层状黑磷块材剥离而成，随着减少层数，发光的范围可从中红外到可见光，因此如何从黑磷单层磷烯是团队首要挑战，福林德斯大学科学与工程学院博士Christopher Gibson表示，团队已经找出全新方法来剥离磷烯，这将有助于生产更高效与便宜的太阳能电池。

（Source：福林德斯大学）

在该实验中，团队通过南澳大学研制的涡流设备（Vortex Fluidic Device，VFD）的快速剪应力（shear stress），成功剥离出4.3纳米厚的磷烯纳米层片。Gibson指出，在钙钛矿太阳能电池添入磷烯后，转换效率也提高2%到3%。

根据团队在《Small Methods》的论文，新型剪应力剥离方法在较短的时间内，就能产生出结晶质高、原子级厚度较薄的磷烯纳米片。之后团队把磷烯纳米片当作电子传输层材料（ETM）后，转换效率也成功从14.32%提升到16.53%，最高则达到17.85%，效率已经可与高温制作法匹敌。

若能进一步提高钙钛矿太阳能的转换效率，将能加速其商业化进展，指导教授Joseph Shapter表示，晶体硅太阳能是目前最常见的太阳光电技术，但我们需要耗费许多电力与能源来制造电池，相较之下钙钛矿电池持久性较高。

也因为钙钛矿太阳能具有材料成本低、建造成本低等优点，大规模商业化后，最终也能降低太阳能整体成本，进而提高再生能源的普及率。

有以下几点动因。

一、市场

（一）中国市场的地位日益重要。近几年来，世界经济发展速度放缓，发达国家的市场相对成熟和饱和，很多发展中国家的市场相对较小，而中国经济近10年来持续增长，据国家统计局的初步核算表明，

2009年我国经济增长速度为8.7%。中国市场总规模不断扩大。以提高国际竞争力为核心的跨国公司自然不可能忽视中国这一最具前景的市场。

二）消费

中国面临的国际环境有利于宏观经济的发展，世界经济进入新一轮增长的周期，而且随着各项宏观调控措施的逐步到位，我国经济运行朝着调控的预期方向发展。

二、资源

（一）、廉价劳动力中国人口众多，劳动力资源丰富，且同其他发展中国家相比，中国的劳动力受教育水平排在前面，而在美国每小时工资约为16美元，在墨西哥约为4美元，在中国约为0.5美元。所以，廉价劳动力的优势，也是吸引大量外国企业在华投资的原因之一。在华设厂投资，利用当地人力资源，既符合市场需求，又节省了劳动力方面的投资。

（二）、自然资源，以往东道国吸引对外直接投资的最重要因素是丰富的自然资源。而中国地大物博，拥有丰富的自然资源，有利于外国企业利用国外先进的科学技术对中国的资源加以利用。从而达到双赢的局面。

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