石墨烯因其独特的二维蜂窝状碳原子结构，展现出极高的载流子迁移率、优异的导电性和透光性，使其在光伏行业具有显著的应用潜力。作为透明导电电极，石墨烯可替代传统的氧化铟锡，降低生产成本并提升柔性组件的适应性。同时，它还能作为电荷传输层和钝化层，有效减少太阳能电池中的电子-空穴复合，提高光电转换效率。此外，石墨烯与钙钛矿材料的结合，可增强钙钛矿太阳能电池的稳定性和导电性能。将这些性能整合到硅基电池、染料敏化电池或新型叠层电池中，有望推动高效、轻便和低成本光伏器件的发展。
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石墨烯在光伏行业的潜在应用