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美國能源部(DOE)旗下的美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員日前發表了一份研究報告，揭示了聲波技術如何以更低成本制造光伏電池中發揮關鍵作用。 該團隊表示，III-V族光伏電池是一種效率極高的的光伏電池，這種電池以制造過程中使用的元素周期表中的III族和V族元素而命名。 然而，III-V型光伏電池更高成本限制了它們的應用范圍，現在主要用于太空應用，為衛星和航天器提供動力。 這項新研究引入了一種名為“聲波剝落”新的制造工藝，，它可以潛在地降低生產高效III-V型光伏電池的成本。 與使用犧牲蝕刻層將光伏電池從砷化鎵(GaAs)基板上剝離的現有方法不同，聲學剝落使基板內幾乎平行于其表面的可控斷裂成為可能。 這種斷裂可以很容易地剝離光伏電池，而不會留下任何殘留物，產生無污染的表面，從而消除了成本高昂的拋光工藝。 大幅降低這一過程的時間是其關鍵優勢之一。其結果是獲得了更光滑的表面，可以很容易地用于制造新的光伏電池，這使其既高效又經濟。 該技術的目的是盡量減少基板上大切面的形成。其結果是一個光滑的表面，可以很容易地用于生長新的光伏電池，很少或不需要進行表面再處理。 基材再利用和降低成本 基材再利用的潛力是聲波剝落最有前途的應用。通過重復使用基板，與制造III-V型光伏電池相關的成本可以顯著降低。 Kevin Schulte是美國國家可再生能源實驗室(NREL)高效晶體光伏小組的一名科學家，也是這篇研究報告的主要作者。他強調，雖然聲波剝落可能不會使III-V型光伏電池完全具有成本效益，但它是旨在從多個角度解決光伏電池成本問題綜合研究的一部分。 聲波剝落技術是由亞利桑那州立大學開發的，而總部位于鳳凰城的Crystal Sonic公司正在將其實現商業化。 經過美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證，在先前剝落的基板上制造的光伏電池效率達到26.9%，與全新基板所能達到的效率相當。 最近，佐治亞理工學院的一組研究人員采用了一種新穎的方法，利用鋁箔制造固態電池，與廣泛使用的鋰離子電池技術相比，這種電池具有更高的能量密度和穩定性。 此外，麻省理工學院的研究人員開發了一種由鋁和硫制成的新型電池，這兩種材料是自然界中儲量豐富且成本低廉的材料。 |
