美國 Natcore 公司研發串聯式量子點薄膜太陽能電池

美國 Natcore 公司研發串聯式量子點薄膜太陽能電池

美 國 Natcore 公 司與賴 斯大 學 （Rice University）共同研制出可實現光伏發電的硅和鍺量子點兩種多層薄膜電池。該產品采用3節電池串聯式層疊結構，每節可吸收不同光譜區的光線，轉換效率可提升至 30%以上， 幾乎是現有太陽能電池效率的兩倍，并且無需使用成本較高的硅晶圓作為層疊結構的底層子電池（subcell）。 該成果可大幅降低串聯式太陽能電池的生產成本，對該類電池的研發具有重要意義。

每層薄膜由嵌在二氧化硅基體上的硅或鍺量子點層組成。此次采用經賴斯大學專利授權的液相 沉 積 法 （liquid phase deposition,LPD） 取 代 以 往化 學 氣 相 沉 積 法 （chemical vapor deposition,CVD）來制備二氧化硅基體，從而將量子點的形成與二氧化硅層的生長予以分離，使得相關人員可自由選擇量子點類型、大小及其二氧化硅的層間距。

針對此類結構實施了首次光電流（photo-generated current）測 量 ， 結 果 表 明 兩 種 薄 膜 在 不 同 的光譜區內感光。鍺量子點尺寸較大，對紅外線較多的光源產生響應，而硅量子點則對紫外線較多的光源響應。

公 司 技 術 總 監 Dennis Flood 表 示 ， 研 究 結 果證明：采用低成本的濕化學法組合多層量子點的方法切實可行，無需使用價格昂貴的硅晶圓亦可實現太陽能電池的制造；用量子點薄膜替代硅基太陽能電池能保證獲得相同的整體光吸收率。該成果有利于實現采用低成本的卷對卷制作工藝生產太陽能電池組件，而這種組件的輸出功率有望達到目前市場上普通太陽能電池組件的兩倍。

摘譯自互聯網