瑞典隆德大學(xué)研制出了效率達到13.8%的磷化銦（InP）納米線太陽電池，已經(jīng)達到與平板InP電池相近的水平。根據(jù)北京大學(xué)消息，該校物理電子學(xué)研究所“千人計劃”教授徐洪起與瑞典、德國的科學(xué)家共同參與了這一研究合作，在采用外延生長III-V族半導(dǎo)體納米線技術(shù)制作高性能光伏器件的研究上獲得重要進展。

該研究成果以InP納米線陣列作為核心光伏器件材料，通過優(yōu)化摻雜工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計，所制成的原型器件的性能遠高于采用相應(yīng)的InP薄膜技術(shù)所制成的光伏器件，且具有用料少、易于向更高性能的多結(jié)器件擴展、與當(dāng)代硅工藝兼容等顯著優(yōu)點。

研究人員在基材上制造了毫米尺寸的納米線陣列，而這些納米線的直徑僅為180納米，納米線覆蓋面積僅占基材的12%，但其光電流卻占總發(fā)電量的71%。盡管采用納米線結(jié)構(gòu)比表面積較以往增加了30倍，表面復(fù)合應(yīng)該帶來一定的電壓損失，但開路電壓仍高達0.906伏。研究人員表示：“我們的成果第一次向人們證實了使用納米線制造太陽電池的可能性。納米線的尺寸對增加光的吸收十分關(guān)鍵，即使差別僅有十幾納米，納米線的陷光性能也會大大縮水?！?/p>

徐洪起教授研究組近年來在研發(fā)新型半導(dǎo)體納米線光伏器件的原理和技術(shù)方面做了許多探索工作。特別是他們最近提出的采用外延生長的應(yīng)變納米線異質(zhì)結(jié)構(gòu)的光伏器件制作工藝，獲得了國際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視。該工藝提出采用應(yīng)變產(chǎn)生的壓電場分離光激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴，取代傳統(tǒng)光伏器件工藝中為制作p-n結(jié)所需的摻雜，從而有望大幅提高光伏器件的轉(zhuǎn)換效率。