把透明導(dǎo)電氧化物沉積薄膜太陽(yáng)能電池的玻璃表面，可以擴(kuò)散光線，光束在電池中穿過(guò)更長(zhǎng)的路徑，就會(huì)產(chǎn)生更多的電子，



把透明導(dǎo)電氧化物沉積薄膜太陽(yáng)能電池的玻璃表面，可以擴(kuò)散光線，光束在電池中穿過(guò)更長(zhǎng)的路徑，就會(huì)產(chǎn)生更多的電子。來(lái)源：洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院

太陽(yáng)能電池要更有效，而且生產(chǎn)成本更低：歐盟項(xiàng)目N2P（納米到產(chǎn)品）的研究人員開(kāi)發(fā)出納米調(diào)整的表面，可滿足這兩個(gè)方面。

太陽(yáng)有足夠能量，給整個(gè)地球供應(yīng)能源。但只要可再生能源更昂貴，超過(guò)煤電或核電廠生產(chǎn)的能源，太陽(yáng)能就不會(huì)是第一選擇。在歐洲，光伏電池只正在消失，是份額很小的可再生能源。

英國(guó)，瑞士和德國(guó)研究人員的目標(biāo)是降低成本，提高效率。這一N2P項(xiàng)目的協(xié)調(diào)方是德國(guó)德累斯頓（Dresden）弗勞恩霍夫材料和光束技術(shù)研究所（Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology）。在這里，研究人員開(kāi)發(fā)的工藝，可提高吸收質(zhì)量，使太陽(yáng)能電池吸收一種看不見(jiàn)但很重要的部分陽(yáng)光，就是紅外光（infrared light）。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池幾乎沒(méi)有利用這一波長(zhǎng)。它的大部分都穿過(guò)電池，散失了。消除納米結(jié)構(gòu)表面的硅片，在太陽(yáng)能電池背面，使用化學(xué)蝕刻工藝，變成“鏡子”，把紅外線反射回電池中。

由于光線被玻璃分散，它們就有更長(zhǎng)的通路穿過(guò)硅電池，從而產(chǎn)生更多的電流。到目前為止，研究人員能夠提高效率30%，這是對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)薄膜太陽(yáng)能電池的效率而言。

這些研究人員來(lái)自瑞士納沙泰爾（Neuchatel）洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL：Ecole Polytechnique Federale de Lausanne），透明正在研究薄膜太陽(yáng)能電池。薄膜太陽(yáng)能電池一方面很多優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)它們消耗較少的原料和能源，這是對(duì)比生產(chǎn)普通太陽(yáng)能電池而言。此外，它們收回投資需要的時(shí)間較短。另一方面它也有一個(gè)缺點(diǎn)：目前，它們的效率大約比傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池低40%。只有7%的陽(yáng)光可以被利用。

為了最大限度地提高陷光效果（light trapping effect），他們采取了相反的做法：他們用粗糙的玻璃表面制備薄膜太陽(yáng)能電池。這樣做是為了擴(kuò)散光線。光束有更長(zhǎng)的路徑通過(guò)電池，就會(huì)產(chǎn)生更多的電子。

為了使上部表面變粗糙，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院西爾維•尼古拉（Sylvain Nicolay）博士沉積了一層晶體，就是所謂的透明導(dǎo)電氧化物，就沉積在玻璃上。“有較大的納米級(jí)金字塔（nano sized pyramids），就會(huì)有較高的擴(kuò)散，”他說(shuō)。現(xiàn)在，薄膜太陽(yáng)能電池的效率從7%提高到10%。

這種納米晶體，尼古拉博士是使用了，但開(kāi)發(fā)者是英國(guó)曼徹斯特的索爾福德大學(xué)（University of Salford）。直到最近，這種納米晶體還不得不從日本進(jìn)口，這就使生產(chǎn)這種太陽(yáng)能電池很昂貴。現(xiàn)在，科學(xué)家正在測(cè)試的晶體是他們自己開(kāi)發(fā)的。目的是使生產(chǎn)它們更便宜，從而大大降低成本。

每種單一方法改進(jìn)太陽(yáng)能電池，都只能產(chǎn)生很小的變化，影響它們的效率。但是結(jié)合這兩者，這種納米尺度調(diào)整的太陽(yáng)能電池將更有競(jìng)爭(zhēng)力，大大超過(guò)過(guò)去的模塊。

本文為麻省理工《科技創(chuàng)業(yè)》原創(chuàng)文章，未經(jīng)書(shū)面許可，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載使用。