據外媒報導，研究人員首次發現了一種可以從某些非光伏、原子平面(2D)材料中獲得極性和光生伏打特性的方法–背後的關鍵在於材料排列的特殊方式。據悉，這種方法產生的效應不同於太陽能電池中常見的光伏效應，甚至可能還優於這種效應。

太陽能被認為是擺脫化石燃料的關鍵技術。研究人員不斷創新更有效的方法來獲取太陽能。很多創新則都來自材料研究領域。近日，來自東京大學應用物理系的助理研究員Toshiya Ideue和他的團隊對2D材料的光伏特性和這些材料相遇時的界面表現出了濃厚的興趣。

Ideue指出：“通常情況下，多個2D材料的界面對單個晶體表現出不同的特性。我們發現，兩種通常不表現出光伏效應的特殊材料在以一種非常特殊的方式堆疊時也會產生這種效應。”

這兩種材料是硒化鎢(WSe2)和黑磷(BP)，它們都有著不同的晶體結構。最初，這兩種材料都是非極性的，在光照下不會產生光電流。然而，Ideue和他的團隊發現，通過將WSe2和BP的薄片以正確的方式堆積在一起，樣品表現出了極化，當光投射到材料上時它會產生電流。即使在樣品兩端的照明區域遠離電極也會發生這種效應，這跟普通的光伏效應是不同的。

這種行為的關鍵是WSe2和BP的合作方式。BP的晶體結構在一個平面上具有反射對稱或鏡面對稱，而WSe2的晶體結構有三條鏡面對稱。當材料的對稱線對齊時，樣品獲得極性。這種層堆積是一項精細的工作，但它也向研究人員揭示了新的特性和功能，這些則都無法僅通過觀察材料的普通形式就能預測的。

Ideue表示：“我們面臨的最大挑戰將是找到一種具有更高發電效率的2D材料的良好組合以及研究改變堆疊角度的效果。但發現從未見過的材料的突現性質是非常值得的。希望有一天這項研究能改善太陽能電池板。我們希望在納米材料中探索出更多前所未有的特性和功能。”