廉价且优质 新型纳米线太阳能电池

太阳能电池有望成为人类绝对清洁且取之不尽用之不竭的能源，然而，要想做到这一点，要满足三个条件：便宜的制造元件；廉价且能耗低的制造方法；高转化效率。据美国物理学家组织网近日报道，现在，美国科学家研制出了一种廉价制造高质量的纳米线太阳能电池的新技术，相关研究发表于《自然•纳米技术》杂志上。

能源部下属的劳伦斯伯克利实验室材料科学分部的杨培东（音译）领导的科研团队首次利用以溶液为基础的阳离子交换化学技术，制造出了高质量的以半导体硫化镉为核、硫化铜为壳的核/壳纳米线太阳能电池。这种廉价且易制造的电池的开路电压和填充值（这两者共同决定太阳能电池能出现的最大能量）都高于传统的平板太阳能电池，而且其能源转化效率为5.4%，可与传统太阳能电池相媲美。

传统太阳能电池制造太复杂

现有的太阳能电池一般由超纯净的单晶硅圆制成，同时要求这种非常昂贵的材料的厚度约为100微米，以尽可能多地吸收太阳光，这就使制造硅基平板太阳能电池变成复杂、能耗大且昂贵的过程。

因此，科学家希望使用半导体纳米线（其宽度仅为人头发丝的千分之一，但长度可延伸至毫米级）替代硅晶圆来制造太阳能电池。与传统太阳能电池相比，纳米线太阳能电池拥有几大优势：分离、聚集电荷的能力更强；其可由储量丰富的材料而非要经过严格处理的硅制成。然而，迄今为止，纳米线太阳能电池的转化效率较低，让其优势相形见绌，限制了其发展。