減薄到當前厚度百分之一：納米構造太陽能電池
Japan Technology Observer 日本科技觀察
相對於目前主流的
晶體硅太陽能電池
Crystalline silicon photovoltaic cells
有位研究員專門研究
如何大幅減少硅材料使用量
他是深田直樹下先生
屬於
MANA
（The International Center for Materials Nanoarchitectonics）
材料的納米結構國際研究中心
無機納米構造研究組組長
通過下功夫在電池的
納米尺寸層面形狀的研究
製造更高效率利用光能的
太陽能電池
下面這張圖就是他下功夫搞的
納米尺寸層面的形狀
放在電子顯微鏡下
就像刷子一樣
遍布林立著
像電線一樣的硅
我們來對比一下
如果是「純平面」的
太陽能電池
它跟空氣的之間的界面
非常清晰
很多光線直接被反射走了
而如果在
納米尺寸層面
將太陽能電池跟空氣的界面
變得更平滑的話
太陽光就更容易被太陽能電池吸收
反射走的光線會變少
下面是兩種太陽能電池的對比
從顏色看
相比較傳統的晶體硅太陽能電池
深田先生主導開發的新型電池的
宏觀顯示出來的顏色就是「黑」
我們可以推測它具有對光線
更高的吸收效率
那麼這種擁有納米構造的
太陽能電池
是如何被製造出來的呢
深田先生的研究小組
正在研究的方法
按照他們的講法
「非常簡單」
就是在硅的表面
塗上硝酸銀嘛
在硅表面的銀的原子
加速處於它們下方的硅的氧化
使硅跟容易溶解於特定化學藥液中
作為結果
處於銀粒子下方的部分
就被挖開來了
剩下的部分就變成
如電線（頭髮）那樣狀態
上面是原理圖
下面這張動態圖是在電子顯微鏡下
拍攝的變化狀況
到這一步工作還沒有完成
為了進一步提高
光轉化的效率
還需要通過
CVD裝置
vapour deposition process
化學氣相澱積
把不同性質的硅
塗到上面
通過這種納米構造
相對於傳統的太陽能電池
減薄到其百分之一的厚度
實際測試一下其轉化效率
大概有10.4%的轉化效率
比傳統的太陽能電池還要高
除此以外
深田先生所領導的團隊
一部分的納米粒子
對提高光轉化效率有用
在普通的太陽能電池上
塗上納米粒子
按照他們的講法
就像下面這樣
這也很「簡單」
塗上納米粒子的太陽能電池的
轉化效率是12.9%
以上就是深田先生所在的NIMS
關於太陽能電池材料
納米結構方面的研究簡介
※利用機器人技術讓人類實現」高能」的Power Loader
※NIMS講解低熔點合金
※用一滴血一小時就可以全自動檢查DNA的晶元
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