近日,美國北卡州立大學的研究人員發現了一種新的方法,來制造更輕薄的薄膜太陽能電池,同時也不會降低電池吸收太陽能的能力。讓電池更輕薄可以顯著降低生產成本。據悉,該研究項目部分由美國能源部資助。
北卡州立大學材料科學與工程系的助理教授,同時其也是一篇研究該技術的論文的合著者Linyou Cao博士介紹說,“該技術的一個關鍵方面是納米三明治的設計,在兩個介電層之間夾著一層活性材料層。納米結構可以扮演高效的光學天線角色,可以將太陽能集中到活性層當中。這意味著我們可以使用更薄的活性層而不需要犧牲他的性能。在傳統的薄膜電池設計中,使用更薄的活性層會損害太陽能電池的效率。”
據介紹,新技術很大程度上依賴于傳統的制造工藝,但是生產出來的是完全不同的產品。第一步是使用標準的印刷技術在基板上印上一種圖案,該圖案描述了由透明介電材料制成的結構,尺寸在200-300nm之間。然后研究人員在基板和納米結構上鍍上一層活性材料(比如非晶硅)的極薄層。然后活性層上再覆蓋另外一層介電材料層。在活性層下面使用介電納米結構制造薄膜電池,并且突起的表面等間隔地分布在薄膜上,像中世紀城堡頂部的鋸狀口一樣。