蜂窝设计提高薄膜太阳能电池效率

有一个大胆的新设计，用于薄膜太阳能电池，大大减少所需要是硅，而且可提高效

率，这个新设计产生于行业和学术的合作，合作者是瑞士欧瑞康太阳能公司（

Oerlikon 

Solar）与捷克共和国（Czech Republic）科学院物理研究所的光伏组。

　　有一个长期的选
择，就是低成本，高
产量的太阳能电池板
工业生产，采用丰富
的原料，这可见于非
晶硅太阳能电池
（

amorphous silicon 

solar cells）和微晶硅
串联电池
（

microcrystalline 

silicon tandem 
cells），又称非微晶
叠层
（

Micromorph），收回能源投资只需一年。

　　然而，这些电池有一个缺点，就是稳定的电池板效率较低，低于目前占主导地位的
晶体晶圆为基础的硅效率，说明米兰

•万耐希克（Milan Vanecek），他负责布拉格物理

研究所的光电组。

　　

“为了使非晶硅和微晶硅电池更稳定，它们就需要非常薄，因为有紧密的间距位于

电触点（

electrical contact）之间，由此产生的光吸收是不够的，”他说。“他们基本上是

平面器件。非晶硅厚度有

200 至 300 纳米，而微晶硅厚度超过 1 微米。”

　　这个小组的新的设计集中于光学密集电池（

optically thick cells），有很强的吸光力，

而电极之间的间距仍然非常紧密。他们描述了这种设计，发表在美国物理研究所的杂志
《应用物理通讯》（

Applied Physics Letters）上。

　　

“我们的新的太阳能电池三维设计依赖成熟、强大的吸光器沉积技术（absorber 

deposition technology），属于等离子增强的化学气相沉积（chemical vapor 
deposition），这一技术已经用于非晶硅为基础的电子器件，是为液晶显示器生产的。我
们只是增加了一种新的纳米结构基板，以沉积太阳能电池，

”万耐希克说。

　　这种纳米结构的基板包括一个阵列的氧化锌（

ZnO：zinc oxide）纳米柱，或者也可

以采用

“瑞士奶酪”蜂窝阵列的微孔或纳米孔，蚀刻进透明导电的氧化层（氧化锌）。