北大教授參與InP納米線太陽電池研究

瑞典隆德大學研制出了效率達到13.8%的磷化銦（InP）納米線太陽電池，已經達到與平板InP電池相近的水平。根據北京大學消息，該校物理電子學研究所“千人計劃”教授徐洪起與瑞典、德國的科學家共同參與了這一研究合作，在采用外延生長III-V族半導體納米線技術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，通過優化摻雜工藝和結構設計，所制成的原型器件的性能遠高于采用相應的InP薄膜技術所制成的光伏器件，且具有用料少、易于向更高性能的多結器件擴展、與當代硅工藝兼容等顯著優點。

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電量的71%。盡管采用納米線結構比表面積較以往增加了30倍，表面復合應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。”

徐洪起教授研究組近年來在研發新型半導體納米線光伏器件的原理和技術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變納米線異質結構的光伏器件制作工藝，獲得了國際學術界和工業界的重視。該工藝提出采用應變產生的壓電場分離光激發產生的電子和空穴，取代傳統光伏器件工藝中為制作p-n結所需的摻雜，從而有望大幅提高光伏器件的轉換效率。