过渡金属二硫化物异质结太阳能电池：数值研究

我们评估了一种 p-i-n 太阳能电池中的隧穿短路电流密度 $J_{TU}$，该电池的本征 i 区中嵌入了过渡金属二硫化物异质结（MoS₂/WS₂ 超晶格）。研究了 i 区中阱宽和垒宽、费米能级以及量子阱数量的变化对 $J_{TU}$ 的影响。对由于电荷载流子在 i 区相邻势阱之间的逃逸和再俘获而产生的热离子电流 $J_{TH}$ 进行了类似分析。考察了在 300 K 至 330 K 温度范围内 $J_{TU}$ 与 $J_{TH}$ 的相互作用。在温度超过 310 K 时，热离子电流显著超过隧穿电流，这是异质结太阳能电池的一个理想特性。这项工作展示了单层过渡金属二硫化物在用作范德华异质结太阳能电池制造材料时的多功能性。