日前，來自瑞典隆德大學的科學家日前研制出了效率13.8%的磷化銦(InP)納米線太陽能電池，已經(jīng)達到與平板InP電池相近的水平。其研究結果已經(jīng)發(fā)表在新一期科學雜志上。

據(jù)悉，提高光伏器件的太陽能至電能的轉化效率是當代新能源領域的一個重要研究課題。目前常用的太陽能電池板組件多采用硅材料、半導體合金薄膜、導電有機材料等制作， 轉化效率較低。近10年來，國際上一些大的光伏企業(yè)和研究機構正在研究基于半導體納米線這種新型材料結構制作高性能光伏器件的原理和技術。

據(jù)世紀新能源網(wǎng)了解，北京大學信息科學技術學院“千人計劃”教授徐洪起與瑞典、德國的科學家合作，在采用外延生長III-V族半導體納米線這種當代先進材料技術制作高性能光伏器件的研究上獲得重要進展，其成果發(fā)表在《科學》上（Jesper Wallentin, Nicklas Anttu1, Damir Asoli, Maria Huffman, Ingvar Åberg, Martin H. Magnusson, Gerald Siefer, Peter Fuss-Kailuweit, Frank Dimroth, Bernd Witzigmann, H. Q. Xu, Lars Samuelson1, Knut Deppert, Magnus T. Borgström. InP Nanowire Array Solar Cells Achieving 13.8% Efficiency by Exceeding the Ray Optics Limit, Science, 2013, 339: 1057-1060），并被《科學》雜志選做特別報道和分析（Science, 2013, 339: 263）。

該研究成果以InP納米線陣列作為核心光伏器件材料，通過優(yōu)化摻雜工藝和結構設計，經(jīng)科學家與工程師通力協(xié)作聯(lián)合攻關后取得；所制成的原型器件的性能遠高于采用相應的InP薄膜技術所制成的光伏器件，且具有用料少、易于向更高性能的多結器件擴展、與當代硅工藝兼容等顯著優(yōu)點。


InP納米線陣列太陽能電池結構圖：A.生長在襯底上未經(jīng)加工的納米線陣列的掃描電鏡照片。主圖的拍照角度為0o,插圖的拍照傾角為30o；B.經(jīng)納米加工獲得的太陽能器件的納米線陣列掃描電鏡照片（其中的彩色示意圖描述了單根納米線的內部結構）

徐洪起教授研究組近年來在開發(fā)研究新型半導體納米線光伏器件的原理和技術方面做了許多探索工作。特別是他們最近提出的采用外延生長的應變納米線異質結構的光伏器件制作工藝（Nano Letters 2010, 10: 1108-1112; Advanced Materials 2012, 24: 4692-4706），獲得國際學術界和工業(yè)界的重視。該工藝提出采用應變產(chǎn)生的壓電場分離光激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴，取代傳統(tǒng)光伏器件工藝中為制作p-n結所需的摻雜，從而有望大幅提高光伏器件的轉化效率。

以上研究工作得到國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金等項目的支持。