华南理工大学《Carbon》：多功能氮掺杂石墨烯量子点，实现高效稳定的GaAs/CNT异质结太阳能电池

本文研究了由氮掺杂石墨烯量子点（N-GQD）修饰的GaAs/碳纳米管（CNT）异质结太阳能电池（HJSC）。背景方面，GaAs异质结太阳能电池因其潜在的可负担性和广泛的军事及商业用途而备受关注，但非辐射复合和光谱吸收不足限制了其性能提升。研究目的是通过引入N-GQDs来优化电池性能。实验结果表明，N-GQDs的引入显著提高了光电转换效率（PCE），从初始的11.87%提升至15.01%，并在使用WO3薄膜作为抗反射层后进一步提升至16.53%。此外，N-GQDs还抑制了界面载流子的复合，提高了异质结的肖特基势垒，并将紫外光转化为可见光，拓宽了太阳能光谱的使用范围。电池在空气中表现出优异的稳定性，一个月后仍能保持初始效率的95%。结论表明，该研究为高性能、低成本、空气稳定的太阳能电池提供了新的优化方案。