Nanoampere‐Level Piezoelectric Energy Harvesting Performance of Lithography‐Free Centimeter‐Scale MoS2 Monolayer Film Generators

单层 之字形的 压电 材料科学 能量收集 光电子学 平版印刷术 纳米技术 电极 光刻 化学气相沉积 复合材料 能量(信号处理) 化学 统计 物理化学 数学 几何学
作者
Ye Seul Jung,Hong Je Choi,Sung Hyun Park,Dae‐Yeon Kim,Seung‐Han Park,Yong Soo Cho
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (24) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/smll.202200184
摘要

2D transition-metal dichalcogenides have been reported to possess piezoelectricity due to their lack of inversion symmetry; thus, they are potentially applicable as electromechanical energy harvesters. Herein, the authors propose a lithography-free piezoelectric energy harvester composed of centimeter-scale MoS2 monolayer films with an interdigitated electrode pattern that is enabled only by the large scale of the film. High-quality large-scale synthesis of the monolayer films is conducted by low-pressure chemical vapor deposition with the assistance of an unprecedented Na2 S promoter. The extra sulfur supplied by Na2 S critically passivates the sulfur vacancies. The energy harvester having a large active area of ≈18.3 mm2 demonstrates an unexpectedly high piezoelectric energy harvesting performance of ≈400.4 mV and ≈40.7 nA under a bending strain of 0.57%, with the careful adjustment of side electrodes along the zigzag atomic arrays in the two dominant domain structure. Nanoampere-level harvesting has not yet been reported with any 2D material-based harvester.
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