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太陽能已經(jīng)成為成本最便宜的發(fā)電方式了。美國的太陽能發(fā)電廠以每千瓦時不到兩美分的價格提供能源。目前市場上可買到的基于晶體硅的太陽能電池可實現(xiàn)高達23％的效率，在全球市場中占有約95％的份額。如果效率更高（超過26％），成本可能會進一步下降。

日前，由來自德國于利希研究中心的光伏研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際工作組現(xiàn)在計劃通過納米結(jié)構(gòu)的透明材料（用于太陽能電池的正面）和復(fù)雜的設(shè)計來實現(xiàn)這一目標?？茖W(xué)家在著名的科學(xué)期刊《自然·能源》中報道了他們多年研究的成功。

盡管硅太陽能電池已經(jīng)達到了很高的發(fā)展水平。然而，在吸收太陽光并產(chǎn)生電荷載流子后，仍會產(chǎn)生重組的干擾作用。但可以通過具有特殊屬性（鈍化）的特殊材料來抵消這種影響。

這項研究當中制備的的納米結(jié)構(gòu)層恰好提供了所需的鈍化。此外，超薄層是透明的，因此幾乎不會減少光的入射，并顯示出高電導(dǎo)率。

Jülich制備的TPC太陽能電池的第一個原型在實驗室中實現(xiàn)了23.99％（±0.29％）的高效率。這意味著JülichTPC太陽能電池的排名仍然略低于迄今為止實驗室中制造的最佳晶體硅電池。但是并行進行的仿真表明，使用TPC技術(shù)可以實現(xiàn)超過26％的效率。

研究團隊在制造過程中使用了可以相對快速地集成到批量生產(chǎn)中的過程。通過這種策略，Jülich的科學(xué)家無需太多努力即可為他們從實驗室發(fā)展到大規(guī)模生產(chǎn)工業(yè)太陽能電池鋪平道路。

生產(chǎn)TPC太陽能電池層需要幾個處理步驟。研究人員在二氧化硅薄層上沉積了一層雙層的碳化硅微小金字塔形納米晶體，該納米晶體在兩種不同的溫度下施加。最后，接著是透明的銦錫氧化物層。Ding及其同事使用了濕化學(xué)工藝，化學(xué)氣相沉積（CVD）和濺射工藝。

迄今為止，沒有其他方法可以將鈍化，透明性，導(dǎo)電性這三個屬性如此完美的結(jié)合在一起。這項由德國、荷蘭、中國、俄羅斯和厄瓜多爾多國共同合作的研究取得了初步的階段性成果。研究小組計劃進一步優(yōu)化其TPC太陽能電池的發(fā)電量，希望能獲得太陽能電池制造商的青睞。

參考資料：

https://scitechdaily.com/transparent-nanolayers-for-more-solar-power-silicon-solar-cells-with-more-than-26-efficiency/

原標題：效率高達26%！多國科學(xué)家合作研發(fā)全透明納米層太陽能電池