IMEC硅納米線太陽能電池利用量子效應 效率達30%以上
來源：日經BP社 日期：2009-11-18 作者：全球電池網 點擊：
在太陽能電池領域，瞄準下下代太陽能電池的各種構想不斷涌現。其中一種設想是在底板上排列細線狀的硅（硅納米線）。包括美國通用電氣（General Electric）在內，目前世界各地都在進行開發。
大多數的開發者的開發目的在于通過制成線狀減少硅用量從而降低成本，以及利用密布的硅納米線減少光反射。
與此相比，比利時IMEC的目的則在于利用硅納米線的量子效應。在2009年11月9日于東京舉行的“IMEC Executive Seminar”上，IMEC光伏業務總監Jef Poortmans介紹了硅納米線太陽能電池的開發現狀。
IMEC的目標是實現在硅底板上形成硅納米線的太陽能電池。硅底板的帶隙為1.1eV，而利用量子效應的硅納米線為1.7～1.8eV。組合帶隙不同的硅底板和硅納米線，可期待提高效率。Poortmans表示：“如果這一設想能夠實現，轉換效率將達到約33％”。
目前，IMEC正在嘗試試制適于太陽能電池的硅納米線。要實現1.7～1.8eV的帶隙，硅納米線的直徑需要降至2～4nm。為形成這種極細的硅納米線，IMEC采用了為制造新一代半導體而開發的EUV曝光。
不過，即使采用EUV曝光和蝕刻，也只能形成直徑為40～65nm的硅納米線。因此，對直徑為40～65nm的硅納米線進行氧化之后，利用HF氣體去除氧化部分使其進一步變細。目前，利用這種方法獲得了直徑為8～25nm左右的硅納米線。作為其他目標的硅納米線間距（90nm）和長度（500nm）在EUV曝光和蝕刻時得以實現。
今后將利用EUV曝光和蝕刻將直徑減至30nm，然后利用氧化和HF氣體將直徑減至3nm。獲得適用于太陽能電池的直徑3nm硅納米線之后，將進一步確認太陽能電池的特性。
為了利用量子效應實現硅納米線，不僅要對線進行微細化，還要開發取代EUV曝光的低成本制造方法。對于研制下下代太陽能電池，還需要進一步的技術創新。
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