东京大学研究生院工学系研究科物理工学专业的岩佐义宏教授等人和大阪大学产业科学研究所量子系统创成研究领域的张奕劲（日本学术振兴会的特别研究员）组成的研究小组，与德国马克斯·普朗克固体研究所的Jurgen Smet组长、以色列霍隆理工学院的Alla Zak教授及魏茨曼科学研究所的Reshef Tenne教授通过共同研究确认，通过控制二维过渡金属硫族化合物的晶体结构对称性，会产生巨大的光生伏特效应（简称“光伏效应”）。
图1：WS2的晶体结构
光伏效应也是光伏电池的工作原理，是一种将光能转换成电的效应。以往的光伏电池采用在p-n结等界面处产生的光伏效应，不过有一部分材料会产生不依赖界面的体光伏效应（Bulk photovoltaic effect, BPVE）。近年来，界面的光伏效率逐渐接近理论极限，BPVE作为新的基础原理受到关注。
此次，研究小组着眼于一种备受关注的二维过渡金属硫族化合物——二硫化钨（WS2）。测量了拥有多种晶体结构的WS2材料在纳米器件中的BPVE效应，发现在将二维片材卷成管状的WS2纳米管中，BPVE效应会大幅增强。这是首次在纳米材料中观测到BPVE。另外还确认，其效应比现有的块体材料还要大。这些结果表明，对晶体结构、尤其是其对称性的控制在提高转换效率方面发挥着重要作用，而且，作为新一代光伏电池材料，基于二维材料的纳米材料拥有非常大的潜力。
相关研究成果已经发布在英国学术杂志《自然》（6月19日号）上。
(日文新闻发布全文）
文：JST客观日本编辑部翻译整理
