近日,美国北卡州立大学的研究人员发现了一种新的方法,来制造更轻薄的薄膜太阳能电池,同时也不会降低电池吸收太阳能的能力。让电池更轻薄可以显著降低生产成本。据悉,该研究项目部分由美国能源部资助。
北卡州立大学材料科学与工程系的助理教授,同时其也是一篇研究该技术的论文的合著者Linyou Cao博士介绍说,“该技术的一个关键方面是纳米三明治的设计,在两个介电层之间夹着一层活性材料层。纳米结构可以扮演高效的光学天线角色,可以将太阳能集中到活性层当中。这意味着我们可以使用更薄的活性层而不需要牺牲他的性能。在传统的薄膜电池设计中,使用更薄的活性层会损害太阳能电池的效率。”
据介绍,新技术很大程度上依赖于传统的制造工艺,但是生产出来的是完全不同的产品。第一步是使用标准的印刷技术在基板上印上一种图案,该图案描述了由透明介电材料制成的结构,尺寸在200-300nm之间。然后研究人员在基板和纳米结构上镀上一层活性材料(比如非晶硅)的极薄层。然后活性层上再覆盖另外一层介电材料层。在活性层下面使用介电纳米结构制造薄膜电池,并且突起的表面等间隔地分布在薄膜上,像中世纪城堡顶部的锯状口一样。