瑞典新創(chuàng)公司Sol Voltaics發(fā)表了太陽能奈米線的技術(shù)進(jìn)展。透過在薄膜內(nèi)改善砷化鎵(GaAs)奈米線排列的技術(shù),成功提高太陽能電池的發(fā)電轉(zhuǎn)換效率;太陽能組件的轉(zhuǎn)換效率可望比目前提高50%,達(dá)到27%的水準(zhǔn)。
相較于現(xiàn)行主流電池表面的金字塔型結(jié)構(gòu),奈米線電池的表面結(jié)構(gòu)為細(xì)長的陣列,吸光表面較大,且可吸收更多角度、更廣波長的入射光。為解決奈米線的高深寬比與材料特性使其難以校準(zhǔn)的問題,Sol Voltaics藉著在標(biāo)準(zhǔn)尺寸外延片上以厘米級(jí)控制奈米線的校準(zhǔn)和定向方式,讓奈米線技術(shù)往商業(yè)化邁進(jìn)了一大步。
2015年,F(xiàn)raunhofer-ISE認(rèn)證Sol Voltaics的磊晶生長砷化鎵奈米線太陽能電池達(dá)到15.3%轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄;18個(gè)月后追蹤測(cè)試,證實(shí)電池轉(zhuǎn)換效率衰退的現(xiàn)象很少或幾乎沒有,進(jìn)一步確認(rèn)奈米線技術(shù)的可靠性。
EnergyTrend分析師林建翰解釋,奈米線技術(shù)因其結(jié)構(gòu)特性,電池會(huì)因量子尺寸效應(yīng)而改變能隙(energy gap),使所能吸收的光譜偏向紅光或藍(lán)光,影響發(fā)電量。此外,奈米線電池在發(fā)電過程當(dāng)中,也可能因?yàn)槟蚊准?jí)的物理現(xiàn)象而使電池的轉(zhuǎn)換效率衰退,能否保護(hù)奈米線構(gòu)造將成為維持轉(zhuǎn)換效率的一大關(guān)鍵。
Sol Voltaics執(zhí)行長Erik Smith對(duì)于公司的成果感到振奮,認(rèn)為砷化鎵奈米線已準(zhǔn)備好邁入產(chǎn)業(yè)界。他表示:“透過將奈米線在薄膜內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn),我們已經(jīng)邁出朝向商業(yè)規(guī)?;圃焯柲苣蚊拙€薄膜最大的一步。這將使太陽能板制造商能大幅提高其產(chǎn)品發(fā)電的能力?!彪m然奈米線技術(shù)仍有部分障礙需要克服,但Smith仍對(duì)技術(shù)發(fā)展抱持信心。
Sol Voltaics致力于透過奈米材料改善太陽能的吸光、發(fā)電以及儲(chǔ)能效率,旗下最知名的關(guān)鍵專利技術(shù)為三五族(III-V)Aerotaxy?奈米線太陽能電池薄膜工藝與生產(chǎn)平臺(tái)。Sol Voltaics的奈米線太陽能電池技術(shù)可在一定的成本條件下大幅改善太陽能組件的發(fā)電效益,至今已有多個(gè)世代的技術(shù)問世。