一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用一種新型復(fù)合材料，簡(jiǎn)化了硅太陽(yáng)能電池的制造步驟，將無(wú)摻雜的硅電池光電轉(zhuǎn)化效率提高到19%。
目前大多數(shù)太陽(yáng)能電池板主材料是晶體硅。晶體本身或者晶體上面沉積層會(huì)被摻雜一些其他金屬原子，這些原子既能與硅原子結(jié)合產(chǎn)生電子，又能有選擇地生成電子孔洞，兩種情況都能增強(qiáng)晶體的導(dǎo)電性。經(jīng)過(guò)摻雜過(guò)程的晶體硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率可以超過(guò)20%，而未經(jīng)摻雜的電池效率從未超過(guò)14%。
摻雜過(guò)程能提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率，但會(huì)增加半導(dǎo)體元件的復(fù)雜性且降低其性能，掣肘接下來(lái)的制造流程。新研究中的特殊混合材料可以省略掉摻雜過(guò)程，只需簡(jiǎn)單的7個(gè)步驟，就可將新材料和簡(jiǎn)單涂層工藝結(jié)合起來(lái)以提高效率。作為美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)伯克利分校訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，詹姆斯·布洛克以第一作者的身份將相關(guān)成果發(fā)表在《自然·能源》上，他說(shuō)：“我們制造的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，能有效降低成本。”
在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)在太陽(yáng)能電池面向太陽(yáng)的硅晶片一側(cè)，涂上一層超薄的氧化鉬材料，在其背面則用氟化鋰材料。兩個(gè)涂層只有幾十個(gè)納米厚且都透明，具有互補(bǔ)的電子結(jié)構(gòu)，非常適合用于太陽(yáng)能電池。
研究團(tuán)隊(duì)另一成員斯蒂文·德·沃爾夫稱(chēng)，該小組幾年前就發(fā)現(xiàn)了鉬氧化物的效用，此次利用瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院太陽(yáng)能電池制造平臺(tái)，當(dāng)將之與硅晶片層結(jié)合后，鉬氧化物的表現(xiàn)非常出色，對(duì)制作晶體硅太陽(yáng)能電池的標(biāo)準(zhǔn)流程做出了令人驚訝的改變。
研究小組希望，可以繼續(xù)測(cè)試更多的材料，看是否還有提高轉(zhuǎn)化效率的更好材料。
