东京大学 硒化钨(WSe2)和黑磷(BP)在结合之前不会表现出极化的电子行为,因此它们的结构重叠
信用:2021 Ideue et al
研究人员首次发现了一种方法,可以从某些非光伏的原子级平面(2D)材料中获得极性和光伏行为
关键在于材料排列的特殊方式
由此产生的效应不同于太阳能电池中常见的光伏效应,并且可能优于光伏效应
太阳能被认为是摆脱化石燃料的关键技术
研究人员不断创新更有效的方法来产生太阳能
许多创新来自材料研究领域
来自东京大学应用物理系的研究助理Toshiya Ideue和他的团队对2D材料的光伏特性以及这些材料相遇的界面感兴趣
“很多时候,多种2D材料的界面表现出与单个晶体不同的特性,”艾杜说
“我们发现,两种通常不显示光伏效应的特殊材料在以非常特殊的方式堆叠时会产生这种效应
" 这两种材料是硒化钨(WSe2)和黑磷(BP),它们都具有不同的晶体结构
最初,两种材料都是非极性的(没有优选的传导方向),并且在光下不产生光电流
然而,Ideue和他的团队发现,通过以正确的方式将WSe2和BP片堆叠在一起,样品显示出偏振,当光投射到材料上时,它产生电流。
即使照明区域远离样品两端的电极,也会发生这种效应;这不同于普通的光伏效应
在激光照射下,层状材料产生电流
信用:2021 Ideue et al
这种行为的关键是WSe2和BP的对齐方式
BP的晶体结构在一个平面上具有反射或镜面对称,而WSe2具有三条镜面对称线
当材料的对称线对齐时,样品获得极性
这种层堆叠是一项精细的工作,但它也向研究人员揭示了新的性质和功能,而这些性质和功能仅仅通过观察材料的普通形式是无法预测的
“对我们来说,最大的挑战是找到一种具有更高发电效率的2D材料的良好组合,并研究改变电池堆角度的效果,”艾杜说
“但是发现前所未见的材料的新特性是非常有益的
希望有一天这项研究能够改善太阳能电池板
我们希望探索纳米材料中更多前所未有的特性和功能
" 这项研究发表在《科学》杂志上
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