太空也可以用，超轻薄硒化钼太阳能效率突破12%

为让太阳能板能抵抗恶劣的太空环境，太空用的太阳能电池通常跟传统的硅晶太阳能电池不太一样，最近科学家透过硒化钼（MoSe2），研发出超薄太阳能电池，转换效率也从 5% 提高到 12%。

想当然现阶段我们还无法在太空中制造太阳能板，使必要透过火箭升空，但常见的硅或砷化镓太阳能电池较重，为了迎接挑战，科学家们正在探索各种轻型替代品，包括由硒化钼薄层制成的太阳能电池，为二维过渡金属硫属化合物（2D –TMDC），半导体特性之二维材料。

现在科学家们成功将 2D-TMDC 太阳能电池的效率从 5% 提高 12%，主要作者 Deep Jariwala 认为，人们开始意识到 2D-TMDC 是不错的太阳能电池材料，虽然并不是用于地面太阳能，而是需要灵活度更高的太空应用，而2D-TMDC 太阳能电池的重量比硅或砷化镓太阳能电池轻 100 倍，让该材料吸引力激增。

（Source：Cell Press）

团队指出，虽然 2D-TMDC 太阳能电池效率不如硅晶，但单位重量发出的电力更多，因为 2D-TMDC 太阳能的吸光层只需 3~5 纳米，效果就能与市售太阳能电池媲美。这是因为太阳能电池吸收到日照后，光激发出激子（Exciton，电子电洞对），当带正电电洞和带负电的电子被整合到单独电极时，就会发电。

如今团队也设计出效率更高的太阳能电池设计，通过以这种方式对太阳能电池进行建模，该团队能够设计出一种效率比已经通过实验证明的高出一倍的设计。Jariwala 表示，这项设计的独特之处在于“超晶格结构”，以非半导体层隔开 2D-TMDC 的交替层，就算电池非常薄，也可以在电池结构内多次反射光。

团队也成功在如此薄的太阳能电池实现 12% 的效率，团队表示，有鉴于目前效率普遍低于 5%，希望在未来 4~5 年内，可以展示出 10% 或更高的电池。Jariwala 表示，下一步将实验实现大规模的晶圆级生产。现在是将单个材料当作纸张，一层一层转移来组装超晶格，我们需要一种方法来直接在材料上生长这些材料。