镀膜可使太阳能电池更薄更有效率

    德国科学家模拟出一种光捕获(light-trapping)的镀膜设计，可以让太阳能电池变得更薄更有效率。这种由耶拿大学(University of Jena)研究出的镀膜设计，可以应用到各种尺寸的太阳能面板上，以大幅提升光捕获量，可望使光伏组件(photovoltaics)变得更薄更有效率。

    耶大的Stephan Fahr表示，他们的镀膜可使硅晶太阳能电池的效率由28.7%提升到32.8%，而且不需要改变太阳能电池的设计，只要将滤光片加在原先的电池上即可。在相同的效率下，能够增加光的吸收，意谓新的太阳能电池可以制作得更薄。

    当光入射到典型的太阳能电池后，会在粗糙化的表面与空气界面发生折射，折射光经组件底面反射后，或由组件上表面射出，或因全反射(total internal reflection)而被困在吸收层(absorber)内。该小组设计的镀膜目的是要加强全反射，提高光子滞留在吸收层中的机率。

    Fahr表示，此镀膜通过改变光在太阳能电池中行进的路径来提升吸收率。在不影响太阳能电池短波长转换效能的情况下，镀膜发挥角度与波长选择的作用，增加长波长光线在组件中的平均路径长度与吸收效率。该小组的作法是找出太阳能电池在完全穿透率与完全反射率之间的阀值波长，而确切的波长取决于吸收层厚度、吸收系数及直射阳光与天空散射光的频谱。对一个厚10 μm的单晶硅太阳能电池而言，阀值波长约为870 nm，亦即波长大于870 nm的光，在入射角大于2.5°时都会被滤光片反射掉。

    上述结果虽只是理论预测，但该团队计划在近期内透过实验加以验证。Fahr表示，他们希望能将这种滤光膜应用到其合作伙伴提供的各种太阳能电池上，同时将此概念推广至堆栈型(tandem)太阳能电池。(编辑:于占涛)