在美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家們?nèi)涨靶疾捎貌捎眉{米技術生產(chǎn)的“黑硅”太陽能電池效率達到18.2％。NREL據(jù)稱這是該技術的巨大突破,，為降低太陽能成本邁進了一大步,。
為制作黑硅材料,，NREL首先在硅片表面制備銀納米顆粒,，然后在通過濕法刻蝕制作特殊的多孔表面結(jié)構(gòu),。通過控制溶液的配比,，科學家可以調(diào)整納米結(jié)構(gòu)的形態(tài),。
NREL的研究人員日前在《自然•納米技術》發(fā)表了題為“An 18.2%-efficient black-silicon solar cell achieved through control of carrier recombination in nanostructures”的文章,，公布了這一結(jié)果,。
NREL稱其納米結(jié)構(gòu)的光學性能要好于目前使用的減反射涂層。但是截至此前,，他們使用黑硅材料制作的太陽能電池效率還無法與普通電池相比,。
通過分析，研究人員認為由于表面采用納米多孔結(jié)構(gòu),，表面積大幅擴大,，表面復合和俄歇復合限制了電池對光子的吸收，這也嚴重限制了電池的電壓和電流,。為解決這一問題,，NREL采用淺結(jié)輕摻雜,，降低表面摻雜濃度，另一方面通過更平緩光滑的納米結(jié)構(gòu)減少表面復合,。通過以上兩點優(yōu)化,，NREL最終得以制作出效率18.2%的黑硅電池。
項目首席研究員Howard Branz表示,，“下一個挑戰(zhàn)是將這一技術產(chǎn)業(yè)化,，然后通過優(yōu)化使效率突破20％。 “
論文第一作者,，NREL博士后研究員Jihun Oh表示,，這一研究結(jié)果“清楚地表明通過結(jié)合納米結(jié)構(gòu)和制作工藝的優(yōu)化，我們可以減少電池對陽光的反射,，最終降低成本,。”
為制作黑硅材料,，NREL首先在硅片表面制備銀納米顆粒,，然后在通過濕法刻蝕制作特殊的多孔表面結(jié)構(gòu),。通過控制溶液的配比,，科學家可以調(diào)整納米結(jié)構(gòu)的形態(tài),。
NREL的研究人員日前在《自然•納米技術》發(fā)表了題為“An 18.2%-efficient black-silicon solar cell achieved through control of carrier recombination in nanostructures”的文章,，公布了這一結(jié)果,。
NREL稱其納米結(jié)構(gòu)的光學性能要好于目前使用的減反射涂層。但是截至此前,，他們使用黑硅材料制作的太陽能電池效率還無法與普通電池相比,。
通過分析，研究人員認為由于表面采用納米多孔結(jié)構(gòu),，表面積大幅擴大,，表面復合和俄歇復合限制了電池對光子的吸收，這也嚴重限制了電池的電壓和電流,。為解決這一問題,，NREL采用淺結(jié)輕摻雜,，降低表面摻雜濃度，另一方面通過更平緩光滑的納米結(jié)構(gòu)減少表面復合,。通過以上兩點優(yōu)化,，NREL最終得以制作出效率18.2%的黑硅電池。
項目首席研究員Howard Branz表示,，“下一個挑戰(zhàn)是將這一技術產(chǎn)業(yè)化,，然后通過優(yōu)化使效率突破20％。 “
論文第一作者,，NREL博士后研究員Jihun Oh表示,，這一研究結(jié)果“清楚地表明通過結(jié)合納米結(jié)構(gòu)和制作工藝的優(yōu)化，我們可以減少電池對陽光的反射,，最終降低成本,。”
