“摻雜”將提高碲化鎘薄膜太陽能電池轉化率

為了實現太陽能的廉價應用，科學家和工程師們都在積極尋找著低成本的生產技術，柔韌的薄膜太陽能電池展示出巨大潛力。因為它們僅需要少量材料，通過卷到卷的工序處理就可以大批量生產。而市場占有率僅次于硅基太陽能電池的碲化鎘薄膜太陽能電池，目前來看生產成本是最為廉價的。

不過，這些覆蓋式太陽能電池往往需要一種能讓日光穿過并到達碲化鎘聚光層的透明支架材料，這也限制了媒介物對透明材料的選擇性。如今，太陽能電池多采用柔韌的箔金屬片作為支架材料，但金屬箔基板架構里的碲化鎘電池表現卻不佳，利用效率低于8%。

為了提高碲化鎘電池的轉換效率，瑞士材料科技聯邦實驗室（EMPA）光電薄膜實驗室的研究人員決定在高真空下嘗試將銅蒸發到碲化鎘層，同時通過后續的熱處理將銅原子透入碲化鎘。試驗中他們很快意識到，銅的數量必須精心地控制，如果使用太少或過度摻雜，碲化鎘電池的轉換效率都不會有太大改善。然而，當對銅蒸發數量進行適當的調整存放后，一個銅單一原子層附著在碲化鎘表層上時，電子性能有了明顯改善，效率也提高到12%以上。

現在，柔韌的金屬箔碲化鎘太陽能電池的最高效率仍多少有點低于2011年開發的聚酰亞胺箔太陽能電池。EMPA實驗室組長斯蒂芬表示，接下來，他們還將會把研究集中在降低碲化鎘之上窗口層的厚度，使更多陽光被收集在碲化鎘層，從而提高效率。