美国研究人员在石墨烯基太阳能电池方面取得突破

时间：2021-08-16 10:16:53 来源：

通过将石墨烯层与二硒化钼和二硫化钨的原子层连接，研究人员能够延长材料的载流子寿命。

堪萨斯大学的研究人员发现了一种延长石墨烯载流子寿命的方法，该大学称这种发展最终将导致使用石墨烯的超薄柔性太阳能电池的开发。

石墨烯可以比大多数其他材料更快地传输电荷，这将使其成为出色的太阳能电池材料。但是，由于其极短的载流子寿命而受到阻碍，这意味着被阳光激发的电子只能保持移动一皮秒（百万分之一秒的百万分之一）。

为了克服这个问题，研究人员研究了抑制电子复合并使其保持足够长的移动时间以产生电荷的方法。他们使用的方法在论文中进行了描述，该论文是通过带取向工程技术在石墨烯中实现单极性光学掺杂和延长石墨烯的光载流子寿命的，该方法发表在《纳米未来》杂志上，该方法将石墨烯层与其他两个原子材料层相连-二硫化钼（MoSe2）和二硫化钨（WS2）。

通过这种方式组合材料，研究人员能够将材料的载流子寿命从1皮秒提高到大约400皮秒。他们的实验使用0.1皮秒的激光脉冲“激发”二硫化钼层中的某些电子，并使用第二个激光脉冲监视它们。

该论文的作者，赵辉（Hui Zhao）用一个教室里满是学生的类比来解释这一突破。他解释说：“我们可以将MoSe2和石墨烯层视为两个教室，教室里都坐满了学生，而中间的WS2层则充当分隔两个房间的走廊。”

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