更便宜的砷化鎵薄膜太陽能電池處于研發(fā)中
美國伊利諾伊大學(xué)的研究人員正通過在一片硅片上“生長”多層的材料,來開發(fā)成本更低的砷化鎵薄膜太陽能電池。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/110210.htm砷化鎵是一種半導(dǎo)體化合物,可以用于制作太陽能電池,并且在能量轉(zhuǎn)化效率方面,要比傳統(tǒng)硅基太陽能電池更有潛力。
目前,研究人員已經(jīng)使轉(zhuǎn)化效率達到了25%到30%。然而,高昂的制造成本仍然是該技術(shù)商業(yè)化的巨大阻礙。
該學(xué)校材料科學(xué)工程與化學(xué)系的教授John Rogers, 和另一位教授Xiuling Li,正在尋找成本更低的工藝,來生產(chǎn)砷化鎵薄膜。同時,他們還希望能夠找到一種通用方法,來使生產(chǎn)出的薄膜用于多種器件。
生產(chǎn)砷化鎵太陽能電池的通常方法是,在一小片硅片上對該化合物進行沉積,直到在表面形成一層薄層。該學(xué)校的研究人員則改變方法,在硅片表面沉積了多層的砷化鎵。這種結(jié)構(gòu)中,砷化鎵和砷化鋁薄層交替排列,看起來就像美國人吃的派一樣。
“使用這種方法,我們可以用更快的速度和更少的成本,來得到更多的產(chǎn)物。”Rogers教授說,“盡管我們生產(chǎn)的僅僅是薄層,但從總量上看,我們生產(chǎn)的材料要多得多。”
“如果一次生長能得到10層薄層,就意味著得到這10層薄層只用了一個硅片,”電氣與計算機工程系的Li教授說。“如果你用了10次生長反應(yīng),那么反應(yīng)過程中硅片的安裝和拆卸,以及隨之而來的升溫和降溫,都需要大量的時間。如果把機器、材料準備、時間和人員的因素都考慮進去,我們的方法可以大大降低生產(chǎn)成本。”
該研究組在自然雜志發(fā)表了一篇論文,闡明該工藝可用于三種器件——光傳感器,高速晶體管和太陽能電池。他們也將這種材料與其它材料做了比較。
該論文的作者中,有兩人是Semprius公司的科學(xué)家。該公司位于美國北卡羅來納州,是一個新興企業(yè),目標是利用該研究組的技術(shù)來生產(chǎn)太陽能電池。
該研究組的課題經(jīng)費,由美國能源部和美國國家科學(xué)基金會提供。
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