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由於對一個關鍵部件的結構有了更多的基本了解，下一代太陽能電池板的設計現在可以得到改進。在一個渴望更便宜、更高效的可再生能源的世界里，澳大利亞的研究人員已經提供了一種享受。
由ARC激子科學卓越中心領導的工作表明，一些過氧化物太陽能電池中使用的二維（2D）薄膜非常類似於一個三明治。過氧化物是一種令人興奮的材料，處於太陽能研究和設計的最前沿。
以前，科學家們認為這些二維過氧化物薄膜具有 “梯度”結構，其中某些成分被發現在材料的深處，而其他互補元素只位於靠近表面的地方，就像餅乾上的配料。
然而，在發表於《材料化學雜誌》（Journal of Materials Chemistry C）的一篇論文中，位於墨爾本大學的Exciton Science成員與澳大利亞國家科學機構CSIRO和山東大學的合作者一起，為一種類似三明治的結構提供了證據，其中兩層相同類型的材料（麵包）圍繞着一個中央的、對比強烈的層（餡料）。
擬議的二維過氧化物 “三明治 “結構的圖形表示
這種布局鼓勵激子–對於將陽光轉化為電能非常重要的准粒子–從中心層移動到薄膜的兩個表面，而自由載流子則運送電荷供電極收集，當被納入設備時有助於產生更有效的太陽能。
通訊作者Ken Ghiggino教授說：”一個真正的問題是了解這些二維過氧化物太陽能電池的結構到底是什麼。文獻中一直有相當多的爭議。我們取得的進展是發現這些薄膜的真正結構是什麼，以及它們在太陽能電池中如何工作。”
二維過氧化物裝置由於其相對於 “三維”過氧化物電池的優越穩定性和耐久性而特別令人感興趣。研究人員利用CSIRO的基礎設施和專業知識開發的原型二維設備已經顯示出13%的效率。
隨着對結構有了更多的基本了解，研究人員現在將嘗試通過改變過氧化物 “夾層”內的層的厚度來提高設備效率。除了太陽能電池，改進的二維過氧化物薄膜在發光二極管（LED）和光電探測器方面有重要的應用，如視頻成像、光通信、生物醫學成像、安全、夜視、氣體感應和運動檢測。
主要作者Fei Zheng博士說。”相對於傳統的梯度分佈模型，這是第一次提出三明治結構。我們認為這一發現將有助於設計和設備優化，使二維電池和LED的性能更高”。