斯坦福大學科學家設計基于二硒化鎢的二硫?qū)倩锾柲茈姵?/h1>

2024-08-27 14:26  來源：pv-magazine  瀏覽：  

由斯坦福大學領導的一組研究人員開發(fā)出了一種新制造工藝，可以可擴展的方式制造過渡金屬二硫?qū)倩?TMD) 太陽能電池，從而使其更接近商業(yè)化生產(chǎn)。

用于新太陽能電池概念的 WSe2 薄膜
 

TMD 是一種二維材料，具有出色的半導體特性和高光吸收系數(shù)。這使得它們適合生產(chǎn)半透明和柔性太陽能電池，并有望應用于航空航天、建筑、電動汽車和可穿戴電子產(chǎn)品，這些領域非常需要輕質(zhì)、高功率重量比和靈活性。

該研究的通訊作者 Koosha Nassiri Nazif 表示：“我們開發(fā)了一種可擴展、適合大規(guī)模生產(chǎn)的方法，可以生產(chǎn)出光伏級、晶圓級的二硒化鎢（WSe2 ）薄膜，該薄膜具有層狀范德華結(jié)構和優(yōu)異的特性，包括載流子壽命高達 144 納秒，比之前展示的任何其他大面積 TMD 薄膜高出 14 倍以上。 ”

該團隊設計了一種濺射多層 WSe2 薄膜，厚度為 15-30 納米，可通過基于 900 C 固體源硒 (SS-Se) 或 650 C 低熱預算氫硒 (H2Se) 前體的硒化工藝應用于 150 毫米晶圓上。所得 WSe2 薄膜的能帶隙為 1.2 eV 至 1.3 eV，科學家將其描述為太陽能收集的近乎理想的能帶隙。

據(jù)報道，與之前的硒化報告相比，該薄膜表現(xiàn)出更優(yōu)異的特性，表面光滑均勻。研究人員表示，通過改進接觸和摻雜，在優(yōu)化的太陽能電池設計中，其效率可達到 22.3%。