新工藝降低太陽(yáng)能電池成本

　　一種新穎的方法可以制備薄薄的均勻涂層，這是萊斯大學(xué)(Rice University)開(kāi)發(fā)的，可以降低傳統硅太陽(yáng)能電池的成本，并可以開(kāi)辟道路，制備新型太陽(yáng)能電池，這種電池更高效更便宜，勝過(guò)傳統電池。

　　這種技術(shù)沉積涂層是采用低溫液相工藝，而不是現在使用的高溫氣相工藝，現在，奈特考爾技術(shù)公司(Natcore Technology)正在商業(yè)化，這家新創(chuàng )公司是在新澤西州(New Jersey)紅岸(Red Bank)。該公司計劃，利用這一技術(shù)取代標準步驟，在傳統太陽(yáng)能電池制造中，增加一種抗反射膜，添加到硅片上，以幫助它們吸收更多的光。這也會(huì )帶來(lái)一種更先進(jìn)的抗反射技術(shù)，稱(chēng)為黑硅(black silicon)。

　　與此同時(shí)，奈特考爾公司正在開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的加工應用，其中包括，制造太陽(yáng)能電池時(shí)，采用碳納米管或納米晶體，這些都稱(chēng)為量子點(diǎn)。這種太陽(yáng)能電池需要幾年才能商業(yè)化，但遠遠優(yōu)于傳統的太陽(yáng)能電池。納米太陽(yáng)能電池以前已經(jīng)嘗試過(guò)，但該公司認為，它的新制造技術(shù)可以使它們更便宜。

　　因為取代了傳統生產(chǎn)線(xiàn)的高溫工藝，這種液基工藝可以降低制造成本。奈特考爾公司總裁查爾斯?普羅維尼(Charles Provini)估計，取代傳統涂層機，采用他們公司的機器，每年可以使太陽(yáng)能制造商節省約100萬(wàn)美元的電力成本。

　　制造商目前都不使用液相工藝制備抗反射膜，部分原因是，很難使涂層足夠均勻，以用于太陽(yáng)能電池。問(wèn)題在于液體工藝通常運行的方式。這種涂層會(huì )形成一種反應物，在液體中與表面相互作用。這種反應物耗盡時(shí)，沉積速度就會(huì )改變，從而導致涂層厚度的變化。萊斯大學(xué)研究人員解決了這個(gè)問(wèn)題，他們開(kāi)發(fā)出一種系統，可以不斷補充這種反應物，同時(shí)密切監測這種薄膜的厚度。

　　奈特考爾公司先進(jìn)的納米太陽(yáng)能電池設計，需要把量子點(diǎn)層沉積在硅太陽(yáng)能電池上。這種量子點(diǎn)設計可吸收的一些顏色，硅不能吸收，這有可能使太陽(yáng)能電池效率增加一倍。這以前已經(jīng)嘗試過(guò)，但形成一層量子點(diǎn)需要昂貴的加工技術(shù)，而且證明難以安排量子點(diǎn)間距，以避免它們之間的不必要放電。奈特考爾公司的這種工藝成本低廉，它提供了一種方法，可以控制量子點(diǎn)排列，在涂抹它們時(shí)，采用一層二氧化硅，形成間隔區。該公司已決定，首先要涂抹傳統的硅太陽(yáng)能電池，使它更便捷，使業(yè)內更容易采用這項技術(shù)，但是，最終可能會(huì )放棄硅片，制成完全依靠量子點(diǎn)的太陽(yáng)能電池，這就要采用多種量子點(diǎn)，以有效吸收全頻段波長(cháng)的陽(yáng)光。

　　另一種設計，奈特考爾公司正在與柯達公司共同開(kāi)發(fā)，需要使用液相沉積工藝(liquid deposition process)，沉積碳納米管網(wǎng)絡(luò )，采用一種太陽(yáng)能半導體材料，生產(chǎn)很薄的柔性太陽(yáng)能電池。奈特考爾公司說(shuō)，太陽(yáng)能電池采用這種設計，可以和傳統硅太陽(yáng)能電池有同樣的效率，但成本大約只有一半就可以制作，在很大程度上，這是因為它們的制備，采用了柯達公司的設備，就是制作照相膠片的同一種設備。由于這種太陽(yáng)能電池輕便柔韌，所以也更容易安裝，安裝成本會(huì )削減一半，奈特考爾公司估計。

　　安德魯巴倫(Andrew Barron)是萊斯大學(xué)化學(xué)和材料科學(xué)教授，他開(kāi)發(fā)這種液相沉積技術(shù)，他說(shuō)，這種碳納米管設計更接近商業(yè)化，勝過(guò)量子點(diǎn)設計。他說(shuō)，研究人員已經(jīng)制成小型太陽(yáng)能電池原型，余下的開(kāi)發(fā)工作也必須繼續，制定出制作細節。這種量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池仍處于早期階段，研究人員至今只是使用這種液體工藝，以表明可以使這些量子點(diǎn)的分布符合要求。他們還沒(méi)有制成太陽(yáng)能電池。

　　奈特考爾公司已籌集到約600萬(wàn)美元，這是因為在加拿大證券交易所公開(kāi)發(fā)行股票。它也與中國和意大利的一些公司簽署了合資協(xié)議。這家公司計劃，把它的技術(shù)授權給別人，而不是自己制造太陽(yáng)能電池。公司目前正在測試一種樣機型號的商用級液相沉積機，普羅維尼說(shuō)，公司已有4家太陽(yáng)能電池制造商，排隊要購買(mǎi)這種商用版本的機器，只要公司符合一定的技術(shù)標準。