斯坦福大学科学家设计基于二硒化钨的二硫属化物太阳能电池

由斯坦福大学领导的一组研究人员开发出了一种新制造工艺，可以可扩展的方式制造过渡金属二硫属化物(TMD) 太阳能电池，从而使其更接近商业化生产。 TMD 是一种二维材料，具有出色的半导体特性和高光吸收系数。这使得它们适合生产半透明和柔性太阳能电池，并有望应用于航空航天、建筑、电动汽车和可穿戴电子产品，这些领域非常需要轻质、高功率重量比和灵活性。

该研究的通讯作者 Koosha Nassiri Nazif 表示：“我们开发了一种可扩展、适合大规模生产的方法，可以生产出光伏级、晶圆级的二硒化钨（WSe2 ）薄膜，该薄膜具有层状范德华结构和优异的特性，包括载流子寿命高达 144 纳秒，比之前展示的任何其他大面积 TMD 薄膜高出 14 倍以上。 ”

该团队设计了一种溅射多层 WSe2 薄膜，厚度为 15-30 纳米，可通过基于 900 C 固体源硒 (SS-Se) 或 650 C 低热预算氢硒 (H2Se) 前体的硒化工艺应用于 150 毫米晶圆上。所得 WSe2 薄膜的能带隙为 1.2 eV 至 1.3 eV，科学家将其描述为太阳能收集的近乎理想的能带隙。

据报道，与之前的硒化报告相比，该薄膜表现出更优异的特性，表面光滑均匀。研究人员表示，通过改进接触和掺杂，在优化的太阳能电池设计中，其效率可达到 22.3%。