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      一般工業(yè)晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為14%~16%,而采用新的激光加工技術能提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。德國某研究所的研究人員已經(jīng)研制出一種制造太陽能電池的加工工藝,即背交叉單次蒸發(fā)(RISE)工藝。輔以激光加工技術,用該工藝制造的背接觸式硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率達到22%。激光加工技術是RISE加工程序中最關鍵的技術。

太陽能電池以光電效應作為基礎，當一個光子或是光粒子擊中單個硅晶體時，便會產(chǎn)生一個帶負電荷的電子以及一個帶正電荷的空穴，而收集這些電子空穴對就能夠生成電流。作為論文的合著者，該?；瘜W系的朱莉亞加利表示，傳統(tǒng)的太陽能電池能基于每個光子產(chǎn)生一個電子空穴對，因此其理論最大轉(zhuǎn)換效率約為33%。而新途徑能夠基于單個光子產(chǎn)生多個電子空穴對，從而切實提升太陽能電池的效率。

       科研人員借助勞倫斯伯克利國家實驗室的超級計算機模擬了硅BC8的行為，這種硅結構形成于高壓環(huán)境，但其在正常壓力下也很穩(wěn)定。模擬結果顯示，硅BC8納米粒子確實基于單個光子生成了多個電子空穴對，即使當它暴露于可見光時亦是如此。

       此次研究的主要作者、博士后研究員斯蒂芬、魏博曼談到，這一途徑可使太陽能電池的最大轉(zhuǎn)化效率提升至42%，超越任何現(xiàn)有的太陽能電池，意義十分重大。事實上，如果利用拋物面反射鏡為新型太陽能電池聚集陽光，我們有理由相信，其轉(zhuǎn)換效率或可高達70%。

       目前,很多廠家都利用激光加工技術生產(chǎn)硅太陽能電池。如采用激光刻槽埋柵極技術,也就是說利用激光技術在硅表面上刻槽,然后填入金屬,以起到前表面電接觸柵極的作用。與標準的前表面鍍敷金屬層相比,這種技術的優(yōu)點能減少屏蔽損耗。另外一種被稱之為發(fā)射區(qū)圍壁導通(emitterwrapthrough)技術。用激光在硅晶片上鉆通孔,高摻雜壁將發(fā)射區(qū)前表面的電流傳導到背表面的金屬接觸層,因而能進一步降低屏蔽損耗,提高光電轉(zhuǎn)換效率。