二维畸变MoTe2中的体光伏效应
材料科学
2023-04-18 v1 应用物理
摘要
在未来的太阳能电池技术中，传统p-n结中太阳能到电流转换的热力学Shockley-Queisser极限，可能通过在与压电或铁电材料中被打破的反演对称性的体光伏效应来潜在超越。在此，我们揭示了二维材料（2D）MoTe2中由相变和MoTe2中反演对称性破缺引起的机械畸变诱导的体光伏行为。利用X射线光电子能谱（XPS）确认了从单晶半导体2H-MoTe2到半金属1T-MoTe2的相变。我们使用微米尺度系统测量能量吸收，其从800 meV降至63 meV（当从六方相转变为畸变八面体相时），并揭示了更小的带隙半金属行为。实验上，在无外电场下，预期有大的体光伏响应，最大光电压VOC = 16 mV，且ISC = 60 uA（400 nm, 90.4 Wcm-2）的正信号。R和EQE的最大值分别为98 mAW-1和30%。我们的发现揭示了由面内极性引起的光电流响应的独特特征及其来自广泛已建立的TMD基纳米材料库的潜力，以及一种在能量收集光电子器件中实现光子到电能高效转换的新途径。
引用
@article{arxiv.2304.08381,
title = {Bulk Photovoltaic Effect in Two-Dimensional Distorted MoTe2},
author = {Sikandar Aftab and Muhammad Arslan Shehzad and Muhammad Salman Ajmal and Fahmid Kabir and Muhammad Zahir Iqbal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08381},
year = {2023}
}