日本首次通過塗抹液體矽形成非晶矽薄膜生產太陽能電池

2020-12-05 科學網
日本首次通過塗抹液體矽形成非晶矽薄膜生產太陽能電池

 

日本研究人員日前宣布,他們在世界上首次開發出了通過塗抹液體矽形成非晶矽薄膜,進而生產太陽能電池的技術。新技術將有助於降低薄膜太陽能電池的成本。

 

矽是製造手機、液晶和太陽能電池的重要原料。目前多用固態和氣態的矽材料製造太陽能電池,但是加工固態和氣態的矽材料成本較高,所需時間也較長。

 

北陸尖端科學技術大學院大學教授下田達也率領的研究小組,2006年以一種含矽和氫的高分子化合物為溶質製造出穩定的液體矽。此次,他們在徹底研究液體矽特性的基礎上,開發出了這種製造薄膜太陽能電池的新技術。

 

新技術生產太陽能電池首先要清除液體矽中的雜質,然後在充滿氮的設備內,把液體矽滴到玻璃基板上,並讓基板以每分鐘約3000次的高速旋轉,使液體矽均勻分布在基板上,形成薄薄的一層,最後在約400攝氏度的高溫下加熱數十秒,就製成了性能穩定的非晶矽薄膜。

 

重複上述工序3次,並加入硼和磷等成分,就可以製造出3層性質不同的矽薄膜。在加入電極製造出太陽能電池後,其發電效率為普通太陽能電池的20%左右。雖然效率尚不高,但是成本降低了60%至70%。

 

目前,研究小組正準備與日本國內廠家合作,以早日將這項技術應用到生產領域。

 

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