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2023-07-01用於太空探索的新型輕量太陽能電池 643 期

Author 作者 編輯部

在太空探索與提供太空定居地點的能源時,常會使用矽(silicon, Si)或砷化鎵(gallium arsenide, GaAs)製成的太陽能電池,但這類型電池仍有太重、難以透過火箭運輸等問題。為了克服這項困難,各種以輕型替代物如二硒化鉬(molybdenum selenide, MoSe2)薄膜等「二維過渡金屬二硫化物」(2D transition metal dichalcogenide, 2D TMDC)製成的太陽能電池相繼被開發。
 
美國賓夕凡尼亞大學(University of Pennsylvania)的研究團隊發表近期於《設備》(Device)期刊創刊號的一篇研究中,提出一種新的建模方式,將太陽能電池吸收陽光後產生帶正電、負電的激子(exciton)分別匯集到單獨的電極中,使得 2D TMDC 太陽能電池的效率從5%提升到12%。由於2D TMDC 太陽能電池的效率在單位重量產生的電力比矽太陽能電池更多,未來若是能實現大型的晶片級生產,有望提供太空探索和定居的一種輕量級能源解決方案,為太空能源供應打開新的可能。
 

Hu, Z. et al. (2023). How good can 2D excitonic solar cells be? Device, 1, 100003.