研究人员观察到二维铁电材料中增强的体光伏效应

体光伏效应(BPVE)广泛用于发电。作为从光子到电子的能量转移过程以及铁电材料内电压形成的过程，BPVE就像一座大坝，升高“水”(电压)以产生“功率”(电流)。研究人员在之前的研究中已经实现了超出理论肖克利-奎塞尔(SQ)极限的高光电压，但是，通过传统方法产生的光电流密度仍然相对较低。

在NatureCommunications发表的一项研究中，由科学院科学技术大学(USTC)曾华玲教授和龚明教授领导的研究小组在二维(2D)具有分层范德华(vdW)结构的材料CuInP2S6(CIPS)。他们在施加电场、入射光场和温度场的条件下实现了对BPVE大小的可测量控制。

基于层状铁电材料的原子厚度特性和层间弱vdW力，研究人员通过将石墨烯与几层CIPS结合构建了垂直结构。通过这种方式，他们在不施加偏压的情况下实现了高密度的光电流，实现了对BPVE大小的可测量控制。此外，研究人员通过对光电流的调控，验证了二维铁电极化是增强BPVE的主要物理机制。

此外，通过改变二维铁电层的厚度，研究人员清楚地证明了BPVE的尺寸转变。他们发现2D光伏的性能介于1D和3D体光伏之间，表明器件维度是开发基于BPVE的高效光伏的关键因素之一。

这些发现突出了超薄二维铁电体在开发第三代太阳能电池方面的潜力，其效率超出了基本SQ极限。

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