作者：TraceyPeake

多結太陽能電池是當今市場上最高效的太陽能電池，也是生產成本最高的太陽能電池。在一篇概念驗證論文中，北卡羅來納州立大學的研究人員詳細介紹了一種使用現成組件制造多結太陽能電池的新方法，從而降低了成本，提高了用于多種應用的太陽能電池的效率。

多結或堆疊式太陽能電池目前是市場上最高效的電池，可將其吸收的太陽能的45%轉化為電能。這些電池是通過將不同帶隙的半導體堆疊在一起構成的，從而允許電池吸收不同波長的太陽輻射。然而，這些電池比效率較低的太陽能薄膜更昂貴。

“我們希望以合理的成本創造出高效的太陽能電池，”北卡羅來納州立大學電氣計算機工程的杰出教授、該研究的主要作者SalahBedair說。硅基薄膜太陽能電池非常受歡迎，因為這種材料的效率約為20%，電池的成本約為多結太陽能電池成本的1/10。除此之外其他低成本、低效率的材料也越來越受歡迎。如果我們能利用現有的技術制造出疊層太陽能電池，我們將很快實現我們的目標。”

然而，你不能僅僅把不同的太陽能電池堆疊在一起——不同的材料在結構上是不相容的，因此電荷不能通過它們來收集。為了解決目前多結太陽能電池中的問題，大量摻雜的金屬被用于在不同層之間形成隧道結——這為多結太陽能電池的制造增加了巨大的成本和復雜性。

Bedair和他的團隊開發了一種更簡單的方法，利用金屬間鍵連接由不同材料制成的太陽能電池。在概念驗證中，研究小組將一個現成的砷化鎵太陽能電池堆疊在一個硅太陽能電池上。

Bedair說：“在多結太陽能電池中，隧道結通過充當金屬與金屬的連接來實現電連接。”在我們的系統中，銦是實現這一目標的捷徑。單個電池的現有金屬觸點被銦薄膜覆蓋。銦薄膜在室溫下和低壓下很容易結合在一起。其結果是由兩種不同的材料制成的太陽能電池，它們是機械堆疊和電氣連接的。

“有了這項技術，我們就可以利用便宜的現成解決方案，而無需開發所有新技術。制造商可以簡單地對現有產品稍作調整，以提高其在多結太陽能電池中的效率，而不必創造新產品。”

6月19日在伊利諾伊州芝加哥舉行的美國電氣與電子工程師協會（IEEE）光靜態專家會議上提出了“一種從現成的單個電池中提取多結太陽能電池的新方法：砷化鎵/硅”。北卡羅來納州研究生BrandonHagar和研究助理教授PeterColter是本文的合著者。這項工作得到了國家科學基金會1665211號資助。