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宾夕法尼亚大学的科学家用一种非典型材料——传统的二维过渡金属二硫化物 (DPM)——制造太阳能电池。 这些材料将光转化为电能的效率相对较低，但它们比现代硅光电面板轻一百倍。 对于空间而言，重量轻是决定性的优势。 但是在带有 DPM 的面板上仍有工作要做。
DPM 薄膜的厚度不超过几个原子。 这比现代照片面板中的硅或砷化镓层薄几个数量级。 这将使 DPM 太阳能电池的重量减轻一百倍或更多成为可能。 为了扩大人类在太空中的存在——在轨道上、在月球和其他行星上——从地球运输的货物的重量将是至关重要的。 时候到了，太空能源中的硅将不得不被抛弃。 然后，研究人员确信，由过渡金属的二硫化物制成的光面板的黄金时代将会到来。
然而，DPM 材料有一个明显的缺点。 迄今为止，在其基础上创建的所有光电管样品均显示出不超过 5% 的效率。 就重量而言，它仍然优于硅，但在理想情况下，必须提高有前途材料的效率，例如，可以通过优化光电池的结构来实现。 这正是宾夕法尼亚大学的科学家所做的，并取得了相当大的成功——他们提出了一种效率为 12% 的 DPM 电池结构。
应该澄清的是，所述效率是在光电管的数字模型上实现的。 研究人员决定不从实验开始，而是从建模开始，这在一定程度上是有道理的——那样更便宜、更快。 但基于数字模型和开发的方法，专家们相信他们或他们的同事将能够在未来四到五年内展示效率至少为 10% 的过渡金属二硫化物太阳能电池的物理样品.
科学家们在最新一期的 Device 杂志上讲述了这一发展的秘密在于元素的多层结构（一层薄膜，当光子的多次再反射开始起作用时），以及在电极的设计中，可以有效地控制激子——二维 DPM 结构的主要活性元素。 但这一切还只是纸上谈兵。 我们正在等待实际实施。
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