美国 Natcore 公司研发串联式量子点薄膜太阳能电池

美国 Natcore 公司研发串联式量子点薄膜太阳能电池

美 国 Natcore 公 司与赖 斯大 学 （Rice University）共同研制出可实现光伏发电的硅和锗量子点两种多层薄膜电池。该产品采用3节电池串联式层叠结构，每节可吸收不同光谱区的光线，转换效率可提升至 30%以上， 几乎是现有太阳能电池效率的两倍，并且无需使用成本较高的硅晶圆作为层叠结构的底层子电池（subcell）。 该成果可大幅降低串联式太阳能电池的生产成本，对该类电池的研发具有重要意义。

每层薄膜由嵌在二氧化硅基体上的硅或锗量子点层组成。此次采用经赖斯大学专利授权的液相 沉 积 法 （liquid phase deposition,LPD） 取 代 以 往化 学 气 相 沉 积 法 （chemical vapor deposition,CVD）来制备二氧化硅基体，从而将量子点的形成与二氧化硅层的生长予以分离，使得相关人员可自由选择量子点类型、大小及其二氧化硅的层间距。

针对此类结构实施了首次光电流（photo-generated current）测 量 ， 结 果 表 明 两 种 薄 膜 在 不 同 的光谱区内感光。锗量子点尺寸较大，对红外线较多的光源产生响应，而硅量子点则对紫外线较多的光源响应。

公 司 技 术 总 监 Dennis Flood 表 示 ， 研 究 结 果证明：采用低成本的湿化学法组合多层量子点的方法切实可行，无需使用价格昂贵的硅晶圆亦可实现太阳能电池的制造；用量子点薄膜替代硅基太阳能电池能保证获得相同的整体光吸收率。该成果有利于实现采用低成本的卷对卷制作工艺生产太阳能电池组件，而这种组件的输出功率有望达到目前市场上普通太阳能电池组件的两倍。……