到目前為止，具有20％效率的最先進(jìn)的太陽(yáng)能電池需要至少1微米厚的半導體材料層（GaAs，CdTe或銅銦鎵硒），或者甚至40μm或更厚的硅材料層。厚度減少從而縮短了沉積時(shí)間，進(jìn)而節省了諸如碲或銦等稀缺材料的用量。但是，減薄吸收劑會(huì )隨之減少陽(yáng)光的吸收和轉換效率。電池背面的平面鏡具有雙向吸收通路，但其本身并不能吸收。以往的捕獲光的方式使得太陽(yáng)能電池在光學(xué)和電學(xué)損耗方面的性能受到很大限制。
由StéphaneCollin和Andrea Cattoni領(lǐng)導的研究小組的研究人員與Fraunhofer ISE合作，在納米科學(xué)和納米技術(shù)中心-CNN（CNRS /巴黎 - 薩克萊大學(xué)）的研究小組中開(kāi)發(fā)了一種通過(guò)205nm厚的III-V族半導體砷化鎵來(lái)捕獲光的新方式。主要是制造納米結構的背鏡，以在太陽(yáng)能電池中產(chǎn)生多個(gè)重疊共振，即為法布里 - 珀羅和導模共振。它們限制光在吸收器中停留更長(cháng)時(shí)間，盡管材料量很少，但仍能實(shí)現有效的光學(xué)吸收。由于存在無(wú)數共振，在從可見(jiàn)光到紅外的太陽(yáng)光譜的大光譜范圍內吸收得到增強?？刂萍{米級背鏡的制造是該項目的一個(gè)關(guān)鍵方面。團隊使用了納米壓印光刻技術(shù)，是一種廉價(jià)，快速和可擴展的技術(shù)，用于壓印溶膠 - 凝膠衍生的二氧化鈦薄膜。
這種超薄太陽(yáng)能電池還能進(jìn)一步改善性能嗎？發(fā)表在Nature Energy上的研究成果表明，這種架構在短期內應能實(shí)現25％的效率。即使現在還不確定該項技術(shù)的極限是多少，研究人員仍然確信厚度可以進(jìn)一步減少至少兩倍而不會(huì )降低效率。GaAs 太陽(yáng)能電池受成本制約在商業(yè)化應用上還存在一定限制，因此研究人員已將這一技術(shù)概念擴展到由CdTe，CIGS或硅材料制成的大型光伏器件上。
