据外媒报道，由斯坦福大学（Stanford University）和比利时研究中心Imec领导的研究团队开发出新制造工艺，能够以可扩展方式来制造过渡金属二硫化物（TMD）太阳能电池，从而使其更接近商业生产。相关论文发表在期刊《ACS Nano》上。
（图片来源：pubs.acs.org）
TMD是一种二维材料，具有优异的半导体性能和较高的光吸收系数。因此，这种材料适合生产半透明和柔性太阳能电池，并有望应用于在航空航天、建筑、电动汽车和可穿戴电子产品领域。这些领域非常重视轻量化、高功率重量比和灵活性。
该研究的通讯作者Koosha Nassiri Nazif表示：“我们已经开发出一种可扩展、适合大规模生产的方法，可用于生产光伏级、晶圆规模二硒化钨（WSe2）薄膜。这些薄膜具有层状范德华（layered van der Waals）结构和优越的特性，包括高达144ns的载流子寿命，比之前展示的其他各种大面积TMD薄膜高出14倍以上。”
该团队设计了一种厚度为15−30 nm的溅射多层WSe2薄膜，可通过硒化工艺应用于150mm晶圆上。该硒化工艺基于900℃的固体源硒（SS-Se）或650℃的低热预算硒化氢（H2Se）前体。由此所得WSe2薄膜的能带隙（energy bandgap）为1.2-1.3 eV，据称是接近理想的太阳能收集能带隙。
与之前的硒化报告相比，该薄膜具有优越的特性，并且表面光滑均匀。研究人员表示，通过改进接触和掺杂效果，在优化太阳能电池设计中其效率高达22.3%。
Nassiri Nazif表示：“现实模型表明，这种载流子的寿命相当于带封装太阳能电池（packaged solar cell）中约22%的功率转换效率和约64 W g-1的比功率；或完全封装太阳能模块中约3 W g-1的比功率。这项研究的结果有助于以低成本量产高效多层WSe2太阳能电池。”
