替代能源不僅在氣候變遷這方面發(fā)揮著重要的作用。目前從陽(yáng)光直接生產(chǎn)電力的標(biāo)準(zhǔn)是矽太陽(yáng)能電池。制造矽太陽(yáng)能電池需要高純度的矽，但是，矽材料在全球市場(chǎng)上是很昂貴的。于是，德國(guó)Jena大學(xué)固態(tài)物理研究所的物理學(xué)家將心力投入研究半導(dǎo)體材料CdTe（碲鎘）制造的薄膜太陽(yáng)能電池，CdTe已是目前最有可能降低成本的太陽(yáng)能電池材料。固態(tài)物理研究所工作組長(zhǎng)Metzner博士表示，這一項(xiàng)技術(shù)開(kāi)辟了更多使太陽(yáng)能發(fā)電更便宜的可能性，一方面能以較薄、較好的材料修改電池結(jié)構(gòu)，另一方面，在理論上可增強(qiáng)太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率。

這是固態(tài)物理研究所最近開(kāi)始進(jìn)行的研究計(jì)畫，研究如何改變太陽(yáng)能電池中CdTe的材料特性，以便使其導(dǎo)電性能大幅上升。Metzner博士表示，增加所謂的p-興奮劑，也就是引進(jìn)選定的外來(lái)原子，或許是大幅改善太陽(yáng)能電池效率的方法。在這樣的情況下，理論上可以預(yù)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室里的最高效率，可以從目前的16 %達(dá)到20 %以上。Metzner博士確信，如果能再將這研究成果用于工業(yè)生產(chǎn)上，模組的轉(zhuǎn)換效率將可從目前的近10 %提高到15 %。為了檢查材料的微結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)室中可以許多方式引進(jìn)外來(lái)原子。Jena大學(xué)離子束物理工作組長(zhǎng)Wesch博士說(shuō)明，例如透過(guò)粒子加速器將合適的外來(lái)原子，快速導(dǎo)入CdTe材料中，并準(zhǔn)確分析所達(dá)到的效果。

長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)設(shè)備精良

德國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署（BMU）目前已在資助固態(tài)物理研究所CdTe太陽(yáng)能電池的第二個(gè)研究計(jì)畫。補(bǔ)助資金總額接近180萬(wàn)歐元。Jena大學(xué)的研究可追溯到其長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)和精良的設(shè)備。太陽(yáng)光電研究小組已成立十年，有全套的制程鏈和基礎(chǔ)設(shè)施，可制造和檢查實(shí)驗(yàn)室中的太陽(yáng)能電池。研究計(jì)畫的資金可用于大幅擴(kuò)展設(shè)備。Jena大學(xué)很快將添置精確測(cè)量太陽(yáng)能電池效率的高性能太陽(yáng)能模擬器，和沉積設(shè)備。固態(tài)物理研究所的薄膜太陽(yáng)能材料系統(tǒng)研究工作，除了CdTe之外，還包括CIS（銅銦硒），這兩項(xiàng)進(jìn)行中的研究計(jì)畫，部分是由產(chǎn)業(yè)直接資助。