太阳能面板活性元素吸收的光越多,所产生的能量就越大。但总得有阳光到达才行。目前用来保护活性元素的涂层虽然可让大部分的光线通过,但有一部份却会被反射掉。尽管透过各种途径可让反射程度改善6%,但这些方式却也限制了光线的范围、入射角与波长。
“黑硅”(blackSlicon)则几乎不反射光线,并且具有比光波长更小的奈米级突起或孔隙所形成的高度表面纹理。无论是日出到日落,这种纹理表面均有助于从任何角度有效率地收集到光线。
研究人员们开发出一种简单的单一步骤制程,能以最小成本提高现有太阳能电池技术的转换效率。
莱斯大学的化学家AndrewBarron与Yen-TienLu采用一种可在室温下作业的单一步骤制程,取代了以往结合金属沉积和化学蚀刻的2步骤制程。
透过化学蚀刻可实现硝酸铜、亚磷酸、氟化氢与水的混合。而当施加在硅晶圆时,亚磷酸缩减铜离子形成铜奈米粒子。这种奈米粒子可从硅晶圆表面吸收电子,使其氧化,并且让氟化氢在硅晶中烧出倒三角形的奈米孔隙。
经过微调过程产生了带有小至590nm孔隙的黑硅层,可穿透99%以上的光线。相形之下,一个未经蚀刻的干净硅晶则反射近100%的光线。
Barron表示,表面突起尖刺仍需采用涂层来与元素隔离,目前研究团队正致力于找到可缩短目前在实验室中进行蚀刻需要8小时制程的方法。不过,这种以单一步骤制程简化黑硅的开发,已经使其较以往的方法更具实用性了。
研究人员们开发出一种简单的单一步骤制程,能以最小成本提高现有太阳能电池技术的转换效率。
莱斯大学的化学家AndrewBarron与Yen-TienLu采用一种可在室温下作业的单一步骤制程,取代了以往结合金属沉积和化学蚀刻的2步骤制程。
透过化学蚀刻可实现硝酸铜、亚磷酸、氟化氢与水的混合。而当施加在硅晶圆时,亚磷酸缩减铜离子形成铜奈米粒子。这种奈米粒子可从硅晶圆表面吸收电子,使其氧化,并且让氟化氢在硅晶中烧出倒三角形的奈米孔隙。
经过微调过程产生了带有小至590nm孔隙的黑硅层,可穿透99%以上的光线。相形之下,一个未经蚀刻的干净硅晶则反射近100%的光线。
Barron表示,表面突起尖刺仍需采用涂层来与元素隔离,目前研究团队正致力于找到可缩短目前在实验室中进行蚀刻需要8小时制程的方法。不过,这种以单一步骤制程简化黑硅的开发,已经使其较以往的方法更具实用性了。