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具有电子倍增潜力的技术来自加利福尼亚大学实验室

时间：2021-07-06 08:16:27 来源：

该图显示了WSe2-MoSe2设备的能量图。

图片：加州大学河滨分校

加州大学里弗赛德分校的物理学家开发了一种新的太阳能组件原型，其中光子可以通过称为电子倍增的过程生成两个或多个电子。研究人员说，这与现有的太阳能电池板相比，现有的太阳能电池板中一个光子最多只能产生一个电子。

在他们的实验室中，研究人员在单原子的二硒化钼（MoSe2）上堆叠了两个二硒化钨原子层。这导致了与父层不同的特性，这意味着可以实现最小规模的定制电子工程。物理学家认识到的是，当光子撞击WSe2层时，电子被敲松，使其自由地通过WSe2传导。在WSe2和MoSe2之间的结处，电子下降到MoSe2中。

“通常，当电子在能量状态之间跳跃时，会浪费能量。在我们的实验中，浪费的能量反而产生了另一个电子，使其效率加倍。理解这些过程，再加上超越理论效率极限的改进设计，对于设计新型超高效光伏器件将具有广泛的意义。”领导研究团队的物理学助理教授纳撒尼尔·M·加博尔（Nathaniel M. Gabor）说。。

在传统的光电元件中，电子倍增通常需要施加10-100伏特的电压。但是，UC研究人员仅使用1.2伏特（AA电池的典型电源电压）来观察电子的倍增。Gabor实验室的另一位研究生，研究论文的共同第一作者马克斯·格罗斯尼克（Max Grossnickle）说：“这种低电压操作以及因此的低功耗可能预示着光电探测器和太阳能电池材料设计的革命性方向。”

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