為讓太陽能板能抵抗惡劣的太空環境，太空用的太陽能電池通常跟傳統的晶體矽太陽能電池不太一樣，最近科學家通過硒化鉬（MoSe2），研發出超薄太陽能電池，轉換效率也從5%提高到12%。
想當然現階段我們還無法在太空中製造太陽能板，使必要通過火箭升空，但常見的矽或砷化鎵太陽能電池較重，為了迎接挑戰，科學家們正在探索各種輕型替代品，包括由硒化鉬薄層製成的太陽能電池，為二維過渡金屬硫屬化合物（2D –TMDC），半導體特性之二維材料。
現在科學家們成功將2D-TMDC太陽能電池的效率從5%提高12%，主要作者Deep Jariwala認為，人們開始意識到2D-TMDC是不錯的太陽能電池材料，雖然並不是用於地面太陽能，而是需要靈活度更高的太空應用，而2D-TMDC太陽能電池的重量比矽或砷化鎵太陽能電池輕100倍，讓該材料吸引力激增。
（Source：Cell Press）
團隊指出，雖然2D-TMDC太陽能電池效率不如晶體矽，但單位重量發出的電力更多，因為2D-TMDC太陽能的吸光層只需3-5納米，效果就能與市售太陽能電池媲美。這是因為太陽能電池吸收到日照後，光激發出激子（Exciton，電子電洞對），當帶正電電洞和帶負電的電子被集成到單獨電極時，就會發電。
如今團隊也設計出效率更高的太陽能電池設計，通過以這種方式對太陽能電池進行建模，該團隊能夠設計出一種效率比已經通過實驗證明的高出一倍的設計。Jariwala表示，這項設計的獨特之處在於「超晶格結構」，以非半導體層隔開2D-TMDC的交替層，就算電池非常薄，也可以在電池結構內多次反射光。
團隊也成功在如此薄的太陽能電池實現12%的效率，團隊表示，有鑑於目前效率普遍低於5%，希望在未來4-5年內，可以展示出10%或更高的電池。Jariwala表示，下一步將實驗實現大規模的晶片級生產。現在是將單個材料當作紙張，一層一層轉移來組裝超晶格，我們需要一種方法來直接在材料上生長這些材料。
（首圖來源：pixabay）
