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光伏每周技術(shù)資訊匯總（第九期）

2012-08-24 09:29

　　Robert Puto 表示：“太陽能電池板預(yù)設(shè)的生命周期是25年以上，因此在實驗室和所有生產(chǎn)階段對其進行測試是確保其能夠達(dá)到預(yù)設(shè)生命周期的關(guān)鍵。通過在研發(fā)過程中和安裝前進行較強的可靠性測試，可以將其在實際操作中的失敗率降至最小，而在實際操作中的失敗會導(dǎo)致無法挽回的損失或降低能源生產(chǎn)的效率�！�

　　太陽能廉價之道：用金屬氧化物代替硅

　　眾所周知，傳統(tǒng)的太陽能電池都是用漂亮但昂貴的硅晶體制成的，而最近，來自加利福尼亞大學(xué)和伯克利實驗室的研究者們發(fā)現(xiàn)了一種可以用任何半導(dǎo)體材料制作太陽能電池的方法。這一研究成果很可能將打開廉價太陽能應(yīng)用的大門。

　　市面上幾乎所有的太陽能電池板都是這樣制作的：從一大塊硅晶上切下兩片薄片（每片厚度約為200微米，即0.2毫米），再在上面涂上一層涂層來增強光伏效應(yīng)（含磷物質(zhì)和溴分別被用來制造N型和P型硅片）。然后將這兩片硅片疊壓在一起，上下接上電極，再在這一整套裝置外包上保護性玻璃——看，一塊標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池就做好了。

　　從理論上講，你其實可以在任何半導(dǎo)體材料上涂上涂層來制作太陽能電池。但不幸的是，那些更便宜且更易獲得的材料（如氧化銅）無法很好的保持表面的涂層，并最終會導(dǎo)致PN結(jié)的解體；硅片可以很好的保持表面涂層，但卻非常昂貴。

　　為了解決這一問題，加利福尼亞的研究者們開發(fā)出了一種新型的太陽能電池，被稱作＂屏蔽加工場效應(yīng)光伏電池（screening-engineered field-effect photovoltaics）＂，縮寫為SFPV。與傳統(tǒng)方法直接在材料上施敷涂層不同，這一新工藝使用微型電場來實現(xiàn)相同的效果。只要這個電場持續(xù)存在，PN結(jié)就可以一直保持，這塊光伏電池也就會持續(xù)產(chǎn)生電能。維持這個電場所需的能量也明顯小于光伏效應(yīng)產(chǎn)生的能量。

　　電場效應(yīng)其實并不是什么新發(fā)現(xiàn)，但將其應(yīng)用在光伏電池中卻是很新奇的想法。加州大學(xué)和伯克利實驗室的研究者們遇到的主要障礙是：在這一方案中，半導(dǎo)體材料上方需要一層觸點來產(chǎn)生電場，但很顯然這層導(dǎo)體會擋住到達(dá)電池的陽光。他們提出的解決方案也并不復(fù)雜：要么使用一層很薄的導(dǎo)體，比如石墨（它是透明的），或者使用很多片狹窄的鰭狀導(dǎo)體。

　　那下一步呢？“這項研究為多種半導(dǎo)體材料（如許多金屬氧化物、硫化物和磷化物）在光伏電池中的實際應(yīng)用打開了大門。目前，我們正在試著為生產(chǎn)出廉價高效的太陽能電池尋找潛力最大的材料�！闭撐牡闹饕髡咄龻枴だ锔╓ill Regan）對科技博客Ars Technica說。

　　即使某種最佳的材料被找到，將其投入大規(guī)模生產(chǎn)也不是件容易的事：標(biāo)準(zhǔn)光伏電池是一個巨大的產(chǎn)業(yè)（主要在中國），而這些制造商們卻沒有生產(chǎn)這種新型太陽能電池的設(shè)備和技術(shù)。和已經(jīng)在硅材料上投入上萬億美元的計算機芯片產(chǎn)業(yè)相比，光伏電池所面對的困難與挑戰(zhàn)并沒有那么大，但要轉(zhuǎn)向新型的SFPV光伏電池，我們?nèi)匀恍枰龀龊芏嗯�。但這項新技術(shù)的確可以節(jié)約大量的生產(chǎn)成本，毫無疑問，誰能第一個采用這一技術(shù)生產(chǎn)出價格明顯低于化石燃料的太陽能源，誰就會是未來市場上的贏家。

　　美開發(fā)出無缺陷半導(dǎo)體納米晶體薄膜

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月21日（北京時間）報道，美國麻省理工學(xué)院的研究人員利用電子束光刻技術(shù)和剝離過程開發(fā)出無缺陷半導(dǎo)體納米晶體薄膜。這是一種很有前途的新材料，可廣泛應(yīng)用并開辟潛在的重點研究領(lǐng)域。相關(guān)報告發(fā)表在近期出版的《納米快報》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。