美国国家可再生能源实验室（NREL）的科学家Matthew Reese和Craig Perkins发现并测试出提高碲化镉（CdTe）多晶薄膜光伏材料效率的新方法，他们的发现可促进下一代几种不同类型薄膜太阳能电池的发展。
当太阳能电池材料的碎片一起结晶或“生长”时，就形成了多晶太阳能电池，但多层表面表面会导致限制电子移动自由的缺陷，从而降低电池的效率。随着电池的生长，研究人员可以在钝化的过程中引入特定化合物，以最大限度地减少电子损失。
研究人员注意到，3D CdTe 太阳能电池的表面似乎被非常薄的二维层覆盖，自然消除了表面缺陷。随着电池的生长，这种 2D 钝化层在 3D 光吸收层上形成薄片，尽管这种二维钝化层普遍存在，但在研究文献中尚未记录到或报道。研究人员认为 2D 钝化也在其他薄膜太阳能电池中自然发生，例如铜铟镓硒（CIGS）和钙钛矿太阳能电池（PSC），这一观察结果会促进发新方法的开发，来提高多晶薄膜电池的性能。
为了证实该假设，科学家们与 CdTe、CIGS 和 PSC 研究小组的同事进行了讨论，最终 CdTe 和 CIGS 的同事证实3D 光吸收层中的2D 表面钝化确实存在，并决定开始在器件加工中加入化合物以提高性能。
为了进一步证实该发现，研究人员还进行了文献检索，到了大量的支持证据。文献证实了在 CdTe、CIGS 和 PSC 技术中都存在钝化 2D 化合物。然而，并未提及二维化合物在 CdTe 和 CIGS 技术中提高器件性能的能力。虽然许多关于PSC技术的文章都提到了自然发生的 3D/2D 钝化效应，并讨论了有意在器件加工中添加特定化合物的方法，但没有人证明这种效应可能在其他多晶薄膜光伏技术中发挥作用。
研究团队使用表面科学技术与晶体生长实验相结合，表明在三种先进的多晶薄膜光伏技术中都存在2D 钝化。然后，他们分析该二维材料的关键特性，并制定了一套选择钝化化合物的原则。最后，该团队概述了相关策略，这些策略将使3D/2D钝化更广泛地应用于多晶薄膜光伏技术中，因为每个3D材料都需要特定的钝化方法。
研究人员将文献结果与实验室的观察结果相结合，证实 3D/2D 钝化可能是成功实现下一代薄膜太阳能电池的秘诀，特别是技术成果能够被自由分享的情况下，并建议补充有关3D/2D 钝化的认识，改进多晶技术，如砷化镓等。
