通过ALD方式制备纳米结构的黑色硅基太阳能电池

2013-06-06 15:01

　　运用纳米技术可以极大地提高光伏的光电转换效率，芬兰阿尔托大学的研究者通过ALD技术与纳米技术研制的黑色电池是一个不错的例子。纳米结构的制备是通过等离子体刻蚀完成的，这可以极大地削弱光线的反射。此外，ALD方式制备出恰当的钝化薄层可以使表面层的载流子复合减少。

　　“纳米结构的黑色电池的工作性能非常不错，实际上减少了对全光谱的反射，”阿尔托大学微观和纳米系助理教授HeleSavin在报告中说。“ALD方式制备的表面起到很好的表面钝化效果，黑色电池的表面复合速率和和平整表面、金字塔表面的相近，”她这样介绍说。在反射和钝化方面同时都兼顾到了，并且黑色硅基与ALD在多晶和单晶的使用上几乎没有差别。

　　尽管Salvin认为目前指出这项技术在未来硅基电池上的运用还显得有些早，但她仍然希望这项技术可以在很大程度上提升光电转换效率。，并且是商用的大尺寸的运用上。

　　Salvin的研究小组同时在研究的还有其他项目，比方说使用低纯度的硅材料制造高效电池片，通常这被认为是不可能的事情。她说：“我们目前已经发现了一些方法可以把废弃的硅材料回收利用起来制造太阳能电池，现在正在研究的问题点在于废弃硅材料的纯度上，在工业上应该可控而且需要有灵活性。”这项研究如果顺利商业化的话必将带来太阳能电池的成本大幅下降。

　　当被问起商业化的纳米结构黑色电池什么时候出现时，乐观的Salvin表示：电池的原型已经在实验室完成了，下一步的研究在于怎么进行大尺寸制造，并且着眼于模组规模和户外测试。她说：“理论上讲商业化不存在什么特别的局限，制造纳米结构的成本是个关键点。”另外一方面，当使用纳米结构来减小反射时，通常会想到使用传统的减反射制备方式，这刚好抵偿了制备纳米结构的费用。

　　仍然存在一个未能攻克的问题：Salvin目前使用六氟化硫来制备纳米结构。但是六氟化硫是一种被限制使用的气体，一般不允许被直接排放到大气中，她们目前正在想办法使用新的技术以规避这样一个问题，从而不污染环境。