相對於過渡金屬二氧化鈦（TiO2）來說，二硒化鎢（WSe2）納米顆粒更適合用來製造高性能的光電極，這主要是因為該鎢化合物具有更高的光吸收係數(shù)和能量轉(zhuǎn)換效率。WSe2的光電轉(zhuǎn)換效率高達17%，而 TiO2只能吸收5%的太陽光。
那什麼是光電極？其是一種將給光刺激與電活動記錄功能集成在一起的電生理器件，主要配合光遺傳學(xué)技術(shù)應(yīng)用。
該電極在工作時，由光源發(fā)出的光耦合進入光纖，繼而由另一端輸出，照射在經(jīng)過光基因轉(zhuǎn)染過的細胞上，當(dāng)光強和波長適當(dāng)時，細胞膜上的光敏離子通道將被啟動，引發(fā)細胞產(chǎn)生電活動，繼而這種電活動的變化被光電極上的電極所記錄。與電刺激-電記錄的模式相比，由於光基因操作具有很強的指向性和選擇性，光刺激可以誘發(fā)產(chǎn)生電活動的神經(jīng)元或神經(jīng)元類型是確定的，而不是電刺激那樣超過刺激閾值的全激發(fā)，因此很快就成為神經(jīng)科學(xué)研究的利器。
目前，常見的光電極導(dǎo)電材料是 TiO2半導(dǎo)體，其因價格相對低廉而受到該領(lǐng)域歡迎。不過，它存在太陽光吸收率較低的缺點，因而無法滿足今後的需求。近幾年，經(jīng)過材料科學(xué)家的不斷努力探索，終於發(fā)現(xiàn)二硒化鎢材料能很好地用來取代氧化鈦。
二硒化鎢的結(jié)構(gòu)是由上下各一層硒原子連接中間一層鎢原子所組成的。這種WSe2材料就像石墨烯一樣可吸收光線，所吸收的光線可用於產(chǎn)生電力。
