二硒化鎢可望實現超薄的軟性太陽能電池

奧地利維也納科技大學（Vienna University of Technology）的研究人員們首次開發出由二硒化鎢（tungsten diselenide；WSe2）制做的二極體，根據實驗顯示，這種材料可被用於超薄的軟性太陽能電池。

雖然石墨烯被認為是最具有發展前景的電子材料之一，但並不適合用於打造太陽能電池，這也就是為什麼維也納科技大學的研究團隊們開始尋找其他類似石墨烯材料的原因，他們想找到一種能以超薄層排列但又具有更佳電子特性的材料。

“石墨烯的電子狀態並不是非常適用於開發太陽能電池，”Thomas Mueller說。因此，他和研究團隊開始尋找其他材料──它必須類似於石墨烯，能以超薄層疊的方式排列，而且具有更好的電子特性。

研究人員們後來找到的材料是二硒化鎢（WSe2），主要的結構是由上下各一層硒原子連接中間1層鎢原子所組成。這種WSe2材料就像石墨烯一樣可吸收光線，所吸收的光線可用於產生電力。

這種薄層的確又輕又薄，約有95%的光線都能穿過，但其餘5%的十分之一光線都會被材料吸收，並轉換成電力。因此，其內部效率相當高。如果多個超薄層彼此堆疊，這種入射光線的很大一部份都能有效加以利用──但有時這種高透明度可能帶來有利的副作用。

“我們可以想像這種太陽電池層堆疊在玻璃帷幕上，可讓部分光線進入建築物中，同時又帶來可用的電力， ”Mueller說。

標準的太陽能電池大部份都是由矽晶所製造的，不僅相當笨重且不靈活。有機材料雖然還可用於光電應用，但退化的程度卻相當快。“單原子層的2D結構具有的一大優勢是其結晶特性。晶體結構更增加穩定性， ”Mueller解釋說。


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