太陽能面板活性元素吸收的光越多,所產(chǎn)生的能量就越大。但總得有陽光到達才行。目前用來保護活性元素的涂層雖然可讓大部分的光線通過,但有一部份卻會被反射掉。盡管透過各種途徑可讓反射程度改善6%,但這些方式卻也限制了光線的范圍、入射角與波長。
“黑硅”(blackSlicon)則幾乎不反射光線,并且具有比光波長更小的奈米級突起或孔隙所形成的高度表面紋理。無論是日出到日落,這種紋理表面均有助于從任何角度有效率地收集到光線。
研究人員們開發(fā)出一種簡單的單一步驟制程,能以最小成本提高現(xiàn)有太陽能電池技術的轉換效率。
萊斯大學的化學家AndrewBarron與Yen-TienLu采用一種可在室溫下作業(yè)的單一步驟制程,取代了以往結合金屬沉積和化學蝕刻的2步驟制程。
透過化學蝕刻可實現(xiàn)硝酸銅、亞磷酸、氟化氫與水的混合。而當施加在硅晶圓時,亞磷酸縮減銅離子形成銅奈米粒子。這種奈米粒子可從硅晶圓表面吸收電子,使其氧化,并且讓氟化氫在硅晶中燒出倒三角形的奈米孔隙。
經(jīng)過微調過程產(chǎn)生了帶有小至590nm孔隙的黑硅層,可穿透99%以上的光線。相形之下,一個未經(jīng)蝕刻的干凈硅晶則反射近100%的光線。
Barron表示,表面突起尖刺仍需采用涂層來與元素隔離,目前研究團隊正致力于找到可縮短目前在實驗室中進行蝕刻需要8小時制程的方法。不過,這種以單一步驟制程簡化黑硅的開發(fā),已經(jīng)使其較以往的方法更具實用性了。
研究人員們開發(fā)出一種簡單的單一步驟制程,能以最小成本提高現(xiàn)有太陽能電池技術的轉換效率。
萊斯大學的化學家AndrewBarron與Yen-TienLu采用一種可在室溫下作業(yè)的單一步驟制程,取代了以往結合金屬沉積和化學蝕刻的2步驟制程。
透過化學蝕刻可實現(xiàn)硝酸銅、亞磷酸、氟化氫與水的混合。而當施加在硅晶圓時,亞磷酸縮減銅離子形成銅奈米粒子。這種奈米粒子可從硅晶圓表面吸收電子,使其氧化,并且讓氟化氫在硅晶中燒出倒三角形的奈米孔隙。
經(jīng)過微調過程產(chǎn)生了帶有小至590nm孔隙的黑硅層,可穿透99%以上的光線。相形之下,一個未經(jīng)蝕刻的干凈硅晶則反射近100%的光線。
Barron表示,表面突起尖刺仍需采用涂層來與元素隔離,目前研究團隊正致力于找到可縮短目前在實驗室中進行蝕刻需要8小時制程的方法。不過,這種以單一步驟制程簡化黑硅的開發(fā),已經(jīng)使其較以往的方法更具實用性了。