研究目的
研究六方氮化硼（h-BN）作为表面钝化层对二维（2D）范德华（vdW）异质结太阳能电池（特别是MoS2/WSe2太阳能电池）光伏性能的影响，以减少电损耗并提高效率和稳定性。
研究成果
通过降低非重叠半导体区域结区与表面的复合速率，h-BN钝化层的应用显著提升了MoS2/WSe2异质结太阳能电池的光伏性能与稳定性。这种简单有效的钝化方法为提高二维范德华异质结太阳能电池的效率与耐久性提供了可行方案。
研究不足
该研究受限于使用机械剥离二维薄片导致的器件活性区域较小，可能无法代表更大尺寸晶圆级器件的性能。此外，长期稳定性仅评估了一个月，需进一步研究以评估更长时间内的耐久性。
1：实验设计与方法选择：
本研究制备了含与不含h-BN钝化层的MoS2/WSe2异质结太阳能电池，以评估其对光伏性能和稳定性的影响。在AM 1.5G光照条件下测量光伏特性，并通过时间分辨光致发光（TRPL）分析来理解性能提升机制。
2：5G光照条件下测量光伏特性，并通过时间分辨光致发光（TRPL）分析来理解性能提升机制。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：MoS2和WSe2多层材料通过机械剥离块体晶体获得。利用光学对比度确定薄片厚度，并采用PDMS介导的确定性转移工艺构建异质结构。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于表征的原子力显微镜（AFM）、用于截面分析的透射电子显微镜（TEM）、用于电学测量的Keithley 4200参数分析仪以及用于光伏性能评估的太阳光模拟系统。材料包含MoS2、WSe2和h-BN多层材料。
4：WSe2和h-BN多层材料。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：制备过程包括将MoS2和WSe2薄片转移至玻璃基底形成异质结，随后转移h-BN层覆盖其上。分别在h-BN钝化前后测量光伏特性，并通过TRPL测量分析载流子寿命。
5：数据分析方法：
基于短路电流密度（JSC）、开路电压（VOC）、填充因子（FF）和光电转换效率（PCE）评估光伏性能。采用指数拟合分析TRPL衰减光谱以计算平均复合寿命。
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Keithley 4200 parameter analyzer
4200
Keithley
Used for electrical and photovoltaic characteristics measurements.
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MoS2
SPI Supplies
Used as an n-type semiconductor in the heterojunction solar cell.
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WSe2
2D semiconductors
Used as a p-type semiconductor in the heterojunction solar cell.
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h-BN
HQ graphene
Used as a surface passivation layer to reduce electrical loss and improve stability.
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Solar simulator system
Newport
Used to generate AM 1.5G spectrum illumination for photovoltaic performance evaluation.
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