硅材料首先会将吸收的太阳能光谱的红色部分有效转换成电能，而蓝色部分则部分地转化成热量耗散掉。为了减少这种损失，硅基太阳能电池可以和另外一种太阳能电池复合在一起，这种电池可有效转化蓝色部分。柏林亥姆霍兹材料与能源中心的研究人员在这种电池的开发和设计方面获得了广泛的经验。对于传统硅材料的一种有效的补充则是钙钛矿材料。这种材料的能带宽度为1.6 eV。然而，为钙钛矿层提供一个透明前接触层则是非常困难的。虽然在ITO上进行溅射沉积对于无机硅基太阳能电池来说很常见，但是这种技术会摧毁钙钛矿电池中的有机部分。

将石墨烯材料作为可穿透前接触板：如今由Norbert Nickel教授带领的团队引入了一种新的解决方案。Marc Gluba博士和Felix Lang开发了一种流程将石墨烯覆盖在钙钛矿层上。石墨烯包含有碳原子，这些碳原子可以排列成二维蜂窝状晶体结构，且层非常薄，具有高的导电性和高的穿透性。

石墨烯的生长：首先，科学家在甲烷气氛下在铜箔上生长石墨烯，并且为了防止石墨烯断裂，会附上一层聚合物层起到保护作用。接下来，Felix Lang会将铜箔刻蚀掉。这可以将保护的石墨烯薄膜转移到钙钛矿上。“通常这一步可以在水里进行。石墨烯薄膜漂浮在表层，然后由太阳能电池弄出。然而，在这种情况下这项技术并不起作用，这是由于在潮湿的情况下钙钛矿退化很快。因此我们需要寻找一种和水类似但是并不会攻击钙钛矿的液体。”Gluba解释说。

理想的前接触板：后续的测量表明从一些方面来看，石墨烯层是一种理想的前接触板。由于其透光率非常高，因此太阳能穿过时几乎没有损失。但是最主要的优点是没有开路电压的损失。这会增加整体的转化效率。“这种方式既简单又便宜。这也是我们首次实现了将石墨烯负载在钙钛矿太阳能电池上。这可以让我们建造一种高效装置。”Nickel说。

新材料在线编译整理——翻译：杨超    校正：摩天轮