多接面太陽(yáng)能板是由不同能隙的半導體組成,就某方面來(lái)說(shuō)就是個(gè)串疊型太陽(yáng)能電池,像是先前德國夫朗和斐協(xié)會(huì )太陽(yáng)能研究所就將硅電池與三五族的砷化鎵、磷化銦鎵結合,這類(lèi)太陽(yáng)能板可吸收的光譜能量較廣,轉換效率相當高,最高紀錄曾達到45%,但多接面太陽(yáng)能電池的結構非常復雜,不同材料會(huì )有不同的結構,相當考驗電荷傳輸與收集,各層間流通的電流都得保持一致,避免電流損耗。
通常多接面太陽(yáng)能結構從底部到頂層分別為:基板、底部電池胞、穿隧二極管、頂部電池胞與抗反射層??茖W(xué)家為了順利傳輸電荷,會(huì )在不同層之間打造隧道結(tunnel junction),透過(guò)量子穿隧效應(quantum tunnelling effect)導通層與層之間的電流,這也進(jìn)一步提高成本與建造難易度。
對此,美國北卡羅萊納州立大學(xué)(NC State University)團隊已開(kāi)發(fā)出更簡(jiǎn)單的電池制造方法,在該實(shí)驗中,透過(guò)在硅晶太陽(yáng)能電池上直接堆棧砷化鎵太陽(yáng)能電池,并利用金屬間的鑒結來(lái)結合太陽(yáng)能電池中不同的材料。
北卡羅萊納州立大學(xué)電機工程系名譽(yù)教授Salah Bedair表示,銦是一切的關(guān)鍵,團隊在電池的金屬接面附上銦薄膜,這種金屬在常溫常壓下容易鑒結,因此團隊能透過(guò)機械堆棧跟電性聯(lián)接來(lái)結合兩種材料,最終制成太陽(yáng)能電池。
團隊認為,透過(guò)該制造方法,科學(xué)家將能善加利用現有的技術(shù)與太陽(yáng)能電池,不需要再開(kāi)發(fā)全新的電池。Bedair指出,太陽(yáng)能電池制造商最佳化現有制程或產(chǎn)品后,或許就能提高制造多接面太陽(yáng)能電池的效率,進(jìn)一步降低成本。