垂直生长的MoS2和MoSe2在大面积粗糙衬底上高效弱光透明光伏器件中的光生载流子引导行为

摘要： 二维MoX2（X = S, Se）薄膜首次在高度粗糙的透明导电F掺杂SnO2玻璃衬底上垂直生长，并成功用作透明氢化非晶硅（a-Si:H）薄膜太阳能电池（TFSCs）中的光生载流子引导层（CGLs）。采用热裂解小分子硒在透明FTO玻璃衬底上于530°C生长MoSe2 CGL层，显著提升了电池性能。一块透射26.0%可见光且具有20纳米厚垂直生长MoSe2 CGL的透明电池，在0.16 mW cm?2光强（500勒克斯；相当于正常室内光照）下展现出27.1%的卓越光电转换效率。该TFSCs的并联电阻（Rsh）在7 mW cm?2光强下达到32,000 Ω。如此高的Rsh值对弱光光伏器件防止光生载流子耗散至关重要。这些结果有力证明：具有垂直生长MoX2薄膜的透明a-Si:H-TFSCs可作为建筑集成光伏窗或室内光伏应用，在极弱光环境下仍能发电，因而具有广泛应用前景。