美國伊利諾伊大學的研究人員正通過在一片硅片上“生長”多層的材料，來開發成本更低的砷化鎵薄膜太陽能電池。
砷化鎵是一種半導體化合物，可以用于制作太陽能電池，并且在能量轉化效率方面，要比傳統硅基太陽能電池更有潛力。
目前，研究人員已經使轉化效率達到了25％到30％。然而，高昂的制造成本仍然是該技術商業化的巨大阻礙。
該學校材料科學工程與化學系的教授JohnRogers,和另一位教授XiulingLi，正在尋找成本更低的工藝，來生產砷化鎵薄膜。同時，他們還希望能夠找到一種通用方法，來使生產出的薄膜用于多種器件。
生產砷化鎵太陽能電池的通常方法是，在一小片硅片上對該化合物進行沉積，直到在表面形成一層薄層。該學校的研究人員則改變方法，在硅片表面沉積了多層的砷化鎵。這種結構中，砷化鎵和砷化鋁薄層交替排列，看起來就像美國人吃的派一樣。
“使用這種方法，我們可以用更快的速度和更少的成本，來得到更多的產物。”Rogers教授說，“盡管我們生產的僅僅是薄層，但從總量上看，我們生產的材料要多得多。”
“如果一次生長能得到10層薄層，就意味著得到這10層薄層只用了一個硅片，”電氣與計算機工程系的Li教授說。“如果你用了10次生長反應，那么反應過程中硅片的安裝和拆卸，以及隨之而來的升溫和降溫，都需要大量的時間。如果把機器、材料準備、時間和人員的因素都考慮進去，我們的方法可以大大降低生產成本。”
該研究組在自然雜志發表了一篇論文，闡明該工藝可用于三種器件——光傳感器，高速晶體管和太陽能電池。他們也將這種材料與其它材料做了比較。
該論文的作者中，有兩人是Semprius公司的科學家。該公司位于美國北卡羅來納州，是一個新興企業，目標是利用該研究組的技術來生產太陽能電池。
該研究組的課題經費，由美國能源部和美國國家科學基金會提供。
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