研究目的
研究由铁电畴定义的串联光伏电池的潜力，以实现超过半导体材料带隙限制的附加开路电压和输出电功率。
研究成果
该研究成功展示了一种由铁电畴定义的串联光伏电池，实现了开路电压倍增和输出电能叠加。该方法突破了半导体材料的带隙限制，标志着二维材料在太阳能转换应用中的重大进展。
研究不足
该研究的局限性在于二维材料的质量，这影响了光伏电池的填充因子和整体效率。载流子复合过程和接触电阻也对优化构成了挑战。
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由铁电畴定义的二维串联光伏电池
DOI：10.1063/1.5143547
期刊：Applied Physics Letters
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
近期，大量研究致力于实现p型和n型二维（2D）材料的紧密接触，以构建适用于光电探测器和光伏器件的p-n结。然而迄今为止，所有基于二维材料的光伏电池均为单p-n结结构，其开路电压通常受限于半导体材料的带隙。本研究采用扫描探针畴极化方法对铁电薄膜进行极化，成功制备出具有附加开路电压和输出功率的串联连接MoTe2光伏电池。这种非易失性MoTe2 p-n二极管展现出100的整流比。作为光电探测器时，该器件无需任何栅压或偏置电压即可实现220 mA/W的响应度和41%的外量子效率。其开路电压随串联p-n结数量的增加呈线性增长，且可超越多层MoTe2的带隙值。
作者：
Guangjian Wu，Xudong Wang，Yan Chen，Shuaiqin Wu，Hong Shen，Tie Lin，Jun Ge，Weida Hu，Shan-Tao Zhang，X. J. Meng，Junhao Chu，Jianlu Wang
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