為了進(jìn)一步升高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率以及降低生產(chǎn)成本和減低對生態(tài)環(huán)境的污染度，研究者表示其在生產(chǎn)時摻雜適量二硫化鉬（MoS2）薄膜來作為重點(diǎn)功能性原料。
MoS2作為直接帶隙半導(dǎo)體材料，具有良好的光學(xué)和電學(xué)特性。研究表明，單層MoS2中的價帶電子能夠在不借助額外聲子的情況下，通過吸收能量大於帶隙寬度的光子直接從價帶躍迀到導(dǎo)帶，這種垂直躍迀方式有效地提高了光子的利用率。並且，MoS2的能帶結(jié)構(gòu)可以通過控制其厚度來實(shí)現(xiàn)連續(xù)性調(diào)節(jié)，不同厚度的MoS2具有不同的帶隙寬度，因而能夠吸收不同波段的太陽光。
二硫化鉬疊層太陽能電池的結(jié)構(gòu)從上到下依次為：金屬電極、MoS2疊層、透明導(dǎo)電襯底。金屬電極是金屬銀電極或鋁電極；MoS2疊層是由多個厚度不同的MoS2子電池組成；MoS2子電池是由P型MoS2薄膜和N型MoS2薄膜組成，且P型MoS2薄膜和N型MoS2薄膜的厚度是相同的；透明導(dǎo)電襯底是FTO透明導(dǎo)電玻璃或ITO透明導(dǎo)電玻璃或AZO透明導(dǎo)電玻璃或石墨烯。
該太陽能電池的製備步驟如下：首先，利用磁控濺射法或化學(xué)氣相沉積法在透明導(dǎo)電襯底上依次沉積厚度逐漸減少的MoS2子電池以構(gòu)成MoS2疊層，再利用絲網(wǎng)印刷法在MoS2疊層上絲網(wǎng)印刷金屬電極就可以制得產(chǎn)品。
該製造方法的優(yōu)點(diǎn)在於，一是利用不同厚度的MoS2禁帶寬度不同，對太陽光譜的回應(yīng)範(fàn)圍不同，通過將不同厚度的MoS2薄膜堆疊構(gòu)成多結(jié)疊層太陽能電池，從而實(shí)現(xiàn)對太陽光全波段的充分吸收，以達(dá)到提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的目的；二是利用MoS2同種材料構(gòu)成同質(zhì)PN結(jié)，減少PN結(jié)材料的晶格失配，減少缺陷態(tài)密度，從而減少載流子的複合，提高光電流，進(jìn)而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；三是製備工藝簡單，大大降低生產(chǎn)成本。
