研究人员已经开发出一种新的制造工艺，以使用先进的材料来补充太阳能电池板中通常使用的硅，以从捕获的阳光中获取更多的能量来发电。
伊利诺伊大学香槟分校的一个团队研究了半导体材料磷化砷化镓，由于这两种材料的互补性，将其层叠在硅上。他们的方法可以生产出串联太阳能电池板，其效率是传统太阳能电池板的1.5倍。
该大学电气与计算机工程学教授Minjoo Larry Lee在一份新闻声明中说：“硅太阳能电池板之所以流行，是因为它们价格适中，并且可以将20%的太阳光转换成可用的电能。” “但是，就像硅计算机芯片一样，硅太阳能电池正达到其能力极限，因此寻找提高效率的方法对能源供应商和消费者有吸引力。”
许多研究人员一直在尝试其他材料，例如钙钛矿，以解决这一问题，使用它们来补充甚至替代硅作为主要材料，以帮助提高效率并保持太阳能电池的成本较低。
Lee的团队决定采用前一种方法，使用的材料像硅一样具有很强的吸收光的趋势。但是，砷化镓磷化物还有另一个好处，因为它可以执行此任务，同时产生的废热更少。同时，硅在从太阳光谱的红外部分转换能量方面仍然更胜一筹，超出了我们的肉眼所能看到的范围。
研究人员选择在太阳能电池中混合材料的另一个关键原因是，尽管砷化镓磷化物和其他半导体材料的效率很高，但价格昂贵。最好将它们与低成本的硅结合以改善太阳能电池板，而不是单独使用它们。
梳理材料会导致另一个问题，但是，一个由Lee和他的团队着手解决的问题。“在您从一种材料切换到另一种材料时，总是存在在过渡过程中造成混乱的风险，”李在新闻声明中说。
在这种情况下，材料缺陷在制造期间形成，特别是在硅和砷化镓磷化物层之间的界面处。这是因为，每当具有不同原子结构的材料层叠到硅上时，都会形成微小的瑕疵，这会损害性能和可靠性。
制作更顺畅
为了解决这个问题，研究小组的一名研究人员范世钊是该大学的博士后，他开发了一种新的形成“砷化镓磷化物细胞中原始界面的方法”。
这项技术使开发太阳能板的能量转换率比目前的商业设计高出1.5倍。
“最终，公用事业公司可以使用该技术从太阳能发电站的相同土地中获取1.5倍的能源，或者消费者可以减少1.5倍的屋顶板空间，”李在新闻稿中说。
研究人员在“细胞报告物理科学”杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。
该团队计划继续其工作，以期将其技术商业化，尽管仍然存在一些障碍。但是，他希望将来，能源供应商和消费者都将看到使用稳定的材料来提高太阳能电池性能的价值。
他在新闻稿中说：“串联太阳能电池作为一个团队工作，并利用两种材料的最佳性能来制造一个单一的，效率更高的设备。”
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