据ACS Nano网站2012年10月31日的报道,美国斯坦福大学化工系（Department of Chemical Engineering, Stanford University）鲍哲楠（Zhenan Bao）等人和美国罗彻斯特大学物理和天体物理系（Department of Physics and Astrophysics, University of Rochester）的研究人员合作,成功地研制出首例全碳太阳能电池——Marc P. Ramuz †, Michael Vosgueritchian †, Peng Wei †, Chenggong Wang §, Yongli Gao §, Yingpeng Wu , Yongsheng Chen , and Zhenan Bao †*. Evaluation of Solution-Processable Carbon-Based Electrodes for All-Carbon Solar Cells，DOI: 10.1021/nn304410w.这种全碳太阳能电池是由吸收阳光的光敏层以及2个电极将其夹在中间构成的。斯坦福大学化学工程系资深作者鲍哲楠教授说：“碳有潜力提供高性能低成本的太阳能电池, 据我们所知,这是首例展示的一个全碳太阳能电池,所有的部件都是由碳制成。本研究是建立在我们的实验室以往工作的基础上。”

与那些安装在屋顶的许多刚性硅太阳能电池板不同，斯坦福大学和罗彻斯特大学科研人员研制的薄膜型有太阳能电池是由碳材料组成，而碳材料可以从溶液中进行涂饰。鲍哲楠教授说：“也许在未来我们就可以在市场上看到灵活的碳太阳能电池装饰在建筑物表面、窗户上或者汽车上来发电。”参与此研究的斯坦福大学研究生Michael Vosgueritchian和博士后研究员Marc Ramuz也谈到，涂饰技术还有可能降低其制造成本。Michael Vosgueritchian解释说，硅基太阳能电池的加工程序繁杂而冗长，但是全碳太阳能电池的制作过程仅仅是简单的涂饰而已，不需要昂贵的工具和设备。

Phys.org网站上有一段斯坦福大学鲍哲楠教授谈论碳太阳能电池研究的视频。有兴趣的读者可以观赏。 鲍哲楠研究小组研制的全碳实验太阳能电池是由一个吸收阳光的光敏层和将其夹在中间的两个电极构成。一个典型的薄膜太阳能电池,电极是由导电金属和铟锡氧化物(ITO)组成，像铟这样的材料稀缺，而且价格不断飙升，导致太阳能电池、触摸屏面板以及使用到这类金属的其他电子设备的成本居高难下。而碳则完全不同，不仅生产成本低廉，而且资源丰富。

在这项研究中,鲍哲楠和她的同事采用石墨烯薄片（仅有一个原子的厚度）取代了常规太阳能电池使用的银和ITO电极,同时还使用了仅有人头发万分之一的特细单壁碳纳米管。而碳纳米管具有非凡的导电性和光吸收特性。对于活跃层而言,科学家使用的材料由碳纳米管和“巴基球”即直径只有一个纳米的足球形的碳分子组成。该研究小组最近对于整个装置已经申请了专利。研究人员声称，他们研制的太阳能电池的每一个组件全部是由碳材料组成的,与其他研究小组的研究成果不同，他们虽然也称其为全碳太阳能电池,但他们是指中间的活跃层是由碳构成,而电极则不是。

全碳原型太阳能电池的一个缺点就是,它主要吸收近红外波长的光,导致实验室的效率不足1%，远低于商用太阳能电池的转换效率。但是，鲍哲楠说：“在提高光电转化效率方面，我们显然还有很长的路要走, 但有更好的材料和更好的处理技术,我们预料效率将会显著提高的。”

斯坦福大学的研究团队正在寻找各种方法来提高全碳太阳能电池的光电转化效率。鲍哲楠说：“粗糙度可导致短路，难以收集到电流, 我们必须找出如何使每一层堆积的纳米材料具有非常光滑的有效方法。” 研究人员也在尝试在一个广泛的波长之内（包括可见光）可以吸收更多光的碳纳米材料。由碳组成的材料非常强健，就是在气温接近1100 ℉的条件下仍然很稳定。因此研究人员相信全碳太阳能电池可以用来在极端环境中,比如在高温下或高压力条件下。这种全碳太阳能电池，具有了在极端条件下传统设备不具有的优势，就是光电转化效率有待提高。光电未来肯定会成为我们能源供应的一个非常重要的来源, 因为阳光用之不竭，我们必须找出一些方法来利用这种自然资源,这也是科学家苦苦追求的目标。更多信息请浏览:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn304410w?journalCode=ancac3