美国国家可再生能源实验室(NREL)的科学家利用纳米技术,创造了黑硅太阳能电池的记录。黑硅太阳能电池相对于以前将太阳光谱中的3/4的能量转换成电能,其中在标准太阳能电池中红外光谱则完全丢失了的基础上,改变之前的缺点,黑硅太阳能电池主要为吸收此部分光谱而特别设计,而且科研人员最近已经成功将其整体效率翻倍。
黑硅太阳能电池在硅晶片上制成了银纳米岛,并将其短暂地浸入液体之中,使每平方英寸的硅晶片表面上形成数十亿纳米尺寸的小孔。这些小孔比击中它们的光波还要小,因此太阳光无法识别出表面密度的突然变化,因而能够减少不必要的阳光反射,也能节约相应的成本。正常硅中,红外光没有足够的能量去激发电子到导电带中并将其转换为电能,但是含硫的黑硅形成了一种中间层。你可以将其比作爬墙:第一次你失败了,因为墙太高,但是第二次你成功了,因为使用中间层你可以分两步爬墙。
此次黑硅太阳能电池转化效率可达18.2%,是太阳能行业的一个新突破,可以减少电池对阳光的反射,最终降低成本。