技術前沿：納米結構讓硅太陽能電池成本減半

據美國物理學家組織網近日報道，新加坡科學家將一個新奇的納米結構（比人的頭發絲小數千倍）置于非結晶硅制成的太陽能電池的表面，研制出了一種轉化效率高、成本低的新型薄膜太陽能電池。科學家們認為，最新技術有望將太陽能電池的制造成本減半。

目前太陽能電池一般都由高品質的硅晶體制成，因此，大大提高了其制造成本，限制了太陽能電池在全球大規模的使用。南洋理工大學（NTU）和新加坡微電子研究院（IME）的科學家制造出的這種新的薄膜硅太陽能電池則處理了這個問題。

科學家們首先使用品質比較差、厚度僅為傳統太陽能電池所用硅晶體百分之一的非結晶（不定形）硅薄膜，制造出了一種薄膜硅太陽能電池，大大降低了太陽能電池的制造成本。

但這種電池在將太陽光轉化為電力方面的效率較低，為此，科學家們使用納米技術在非結晶硅太陽能電池表面制造出了一種神奇的納米結構，改進了這種薄膜硅電池的轉換效率，增加了能源輸出。新的納米結構硅薄膜太陽能電池萌生的電流是34.3毫安/平方厘米，與傳統電池的輸出電流（40毫安/平方厘米）相當。

該研究項目的領導者、新加坡微電子研究院高級研究員納瓦·辛表示：新的納米辦法讓這種薄膜太陽能電池獲得了有史以來最高的短路電流密度以及5.26%的轉化效率。

然而，一般晶體硅電池的轉化效率為20%至25%。納瓦·辛認為，鑒于短路電流密度與轉化效率筆直相關，通過不斷改進填充率、增加開路電流的電壓，能讓這種硅薄膜太陽能電池的轉化效率最終提高到與晶體硅太陽能電池相當。他們接下來將聚集于探索其他捕光策略，比如使用表面等離子體光子學技術來捕光等。

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