​新型单粒层太阳能电池提高吸光效率

经济发展和能源消费的快速增长导致人类对低成本、环境友好型能源的需求显著提高。可再生能源成为研究人员竞相“挖掘”的宝藏。其中，太阳能或许是能源缺口问题的最佳解决方案。据美国“优睿科网”12月10日报道，爱沙尼亚塔林理工大学（TalTech）的研究人员开发了一种新型单粒层太阳能电池。
 
薄膜太阳能电池由若干层半导体材料构成。对于高效薄膜太阳能电池而言，具有良好吸光性能的半导体吸收器不可或缺。然而，由于硅基吸收器吸光效率较低，吸收层较厚，无法适应薄膜太阳能电池的需求。新研究中，TalTech的研究人员开发了一种硫铜锡锌复合半导体材料[Cu2ZnSn(Se,S)4]（化学式中2和4为下标）。
 
银将可以提高单粒层太阳能电池的效率
 
这种材料除具有良好的吸光性能外，还属于低成本富集元素材料。为了制造Cu2ZnSn(Se,S)4（化学式中2和4为下标），TalTech的研究人员使用了全球独创的单粒粉末技术。TalTech光伏材料实验室的高级研究员Marit Kauk-Kuusik说：“我们开发的单粒粉末技术独树一帜。与当前广泛用于生产薄膜结构的真空蒸发或喷镀技术相比，单粒粉末技术的成本更低。”
 
 
单粒粉末由独特的微晶体组成，其表面覆盖有超薄的缓冲层。即便如此，单粒层太阳能电池也比硅基太阳能电池更加轻便、灵活和环保。Kauk-Kuusik说：“铜会导致太阳能电池效率不稳定。我们用银替代了1%的铜，从而将单粒层太阳能电池的效率从6.6%提高至8.7%。”