萊斯大學的工程團隊近日開發(fā)了一種新型二維涂層的過氧化物化合物，不僅能夠在嚴苛環(huán)境下經受更長時間的磨損，更能將光伏效率提高 18%，而且對環(huán)保也非常友好。目前光伏市場的優(yōu)化通常在個位數(shù)，因此 18% 的提升是非常可觀、驚人的。

　　該團隊成員 Aditya Mohite 表示：“在過去 10 年里，過氧化物的效率已經從大約 3% 飆升到 25% 以上。其他半導體花了大約60年時間才達到這個水平。這就是為什么我們如此興奮”。這項研究發(fā)表在《Nature Nanotechnology》上。

　　過氧化物是具有立方體晶體格的化合物，是高效的光收集器。它們的潛力多年來一直為人所知，但它們提出了一個難題：它們善于將太陽光轉化為能量，但陽光和水分會使它們退化。

　　化學和生物分子工程以及材料科學和納米工程的副教授 Mohite 說：“一項太陽能電池技術預計可以工作20到25年。我們已經工作了很多年，并繼續(xù)使用大塊過氧化物，它們非常有效，但不那么穩(wěn)定。相比之下，二維過氧化物具有巨大的穩(wěn)定性，但效率不夠高，無法放在屋頂上”。

　　萊斯大學的工程師和來自普渡大學和西北大學、美國能源部國家實驗室旗下 Los Alamos、Argonne 和 Brookhaven，以及位于法國 Rennes 的電子和數(shù)字技術研究所（INSA）的人合作，在某些二維過氧化物中，陽光能有效地縮小原子之間的空間，提高它們攜帶電流的能力。

　　Mohite 說：“我們發(fā)現(xiàn)，當你點燃這種材料時，你會像海綿一樣擠壓它，使各層聚集在一起，以增強該方向的電荷傳輸。研究人員發(fā)現(xiàn)，在上面的碘化物和下面的鉛之間放置一層有機陽離子，增強了各層之間的相互作用”。

　　Mohite 說：“這項工作對研究激發(fā)態(tài)和準粒子有重大意義，其中正電荷位于一層，負電荷位于另一層，它們可以相互交談。這些被稱為激子，它們可能具有獨特的特性。這種效應使我們有機會了解和定制這些基本的光-物質相互作用，而不需要創(chuàng)建復雜的異質結構，如堆疊的二維過渡金屬二氯化物”。