1.7~1.9 eV的宽能带半导体由于叠层太阳能电池的顶层电池、最新出现的室内光伏的重要性受到广泛关注和研究，但是其材料的选择面临着稳定性、毒性等问题的困扰。有鉴于此，中科院化学所薛丁江等报道GeS作为一种可行的光伏材料，能带达到1.7 eV，该材料无毒性、组成元素丰度较高、材料具有较高的稳定性。

迄今为止，很少在相关报道中发现GeS在太阳能电池中获得成功，这是因为构建高品质多晶GeS薄膜材料非常困难，GeS具有较高的热膨胀系数（α=3.1×10^-5 K^-1），较高晶化温度，因此合成的GeS薄膜容易从基底上剥离。

本文要点：

（1）

作者通过在GeS与基底之间引入高α热膨胀系数材料层，实现了高品质GeS多晶薄膜，该薄膜与基底紧密连接，而且消除其中的孔隙，释放GeS的应力。具体在Mo与GeS的界面处引入MoSe₂层，MoSe₂的热膨胀系数（2.8×10^-5 K^-1）与GeS类似，MoSe₂能够通过硒化反应在Mo基底上原位构建，此外MoSe₂广泛应用于薄膜太阳能电池器件，因为具有调控背接触势垒的效果。

（2）

制备的电池峰值转换效率达到1.36 %，未封装电池器件当存储在温和气氛中超过1500 h后仍稳定，在1000 lux室内照射时效率能够达到3.6 %。

参考文献

Mingjie Feng, Shun-Chang Liu, Liyan Hu, Jinpeng Wu, Xianhu Liu, Ding-Jiang Xue*, Jin-Song Hu, and Li-Jun Wan, Interfacial Strain Engineering in Wide-Bandgap GeS Thin Films for Photovoltaics, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c04734

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c04734