用“离子加农炮”轰出的太阳能电池板

目前来看，几乎所有的太阳能电池板都是把一大个晶体硅块切割成200微米厚的硅片，加上电极板，用玻璃盖封装，然后放到一个有太阳的地方，通过光电效应(当光子撞击硅，就激发出电子，产生了电，光能转化成电能)发电。这种方法有两大弊端：就像劈砍木材时会产生木屑一样，当把晶体硅块分割成200微米的晶体硅片时，也会产生“硅屑”，造成浪费，而且这种浪费接近50%)另外，即使厚度小于200微米，表面上电池板还能运作得很好，但是硅片却因为太薄而变得易碎甚至破裂。

用离子加农炮轰出的太阳能电池板

近日，致力研发太阳能及半导体超薄硅片技术的美国TwinCreeks公司透露，他们已经研发出一种太阳能电池，价格比当今世上最便宜产品的还低一半，更妙的是，TwinCreeks的太阳能电池是用粒子加速器制造出来的。

目前来看，几乎所有的太阳能电池板都是把一大个晶体硅块切割成200微米厚的硅片，加上电极板，用玻璃盖封装，然后放到一个有太阳的地方，通过光电效应(当光子撞击硅，就激发出电子，产生了电，光能转化成电能)发电。这种方法有两大弊端：就像劈砍木材时会产生木屑一样，当把晶体硅块分割成200微米的晶体硅片时，也会产生硅屑，造成浪费，而且这种浪费接近50%)另外，即使厚度小于200微米，表面上电池板还能运作得很好，但是硅片却因为太薄而变得易碎甚至破裂。

因此，TwinCreeks公司的粒子加速器，被称为亥伯龙神(Hyperion)的离子加农炮应运而生。认真看上图，可以看到3毫米厚的硅片包裹着那个大辐轮的外缘。粒子加速器把氢离子发射到这些硅片上。严格控制加速器的电压，发射氢离子使之聚集到硅片表面20微米深处。由机械手把这些硅片运输到一个熔炉中，硅片表面的氢离子在熔炉中被加热成氢气，这样就把20微米厚的硅层就分离出来了。用金属做衬底，使其变得不易碎(你可以从下图右侧看出，它很容易弯曲)。剩下的硅片，又可以供粒子加速器的再一次发射氢离子使用。将厚度变成了原来的1/10，大大减少了硅片的浪费，这就是TwinCreeks公司能将太阳能电池的成本减半的秘诀所在了。

MITTechnologyReview杂志提到，虽然电子束这种技术曾经也被考虑过，但是粒子加速器的昂贵价格，让商业实行变得望而却步。TwinCreeks公司必须得制造出自己的粒子加速器，而这种加速器的威力要比当今市面上的加速器强大10倍(100毫安1兆电子伏)，这就为革新带来了巨大考验。

总而言之，如果你买了TwinCreeks公司的设备，太阳能电池每瓦特的成本有望在40美分左右，这将是市面上太阳能电池(大多数的太阳能电池是中国制造的)销售价格的一半。从这个价格上看，它将会严重威胁化学能电池的统治地位。