用“离子加农炮”轰出的太阳能电池板

近日，致力研发太阳能及半导体超薄硅片技术的美国Twin Creeks公司透露，他们已经研发出一种价格比当今世上最便宜的还低一半的太阳能电池，更妙的是，Twin Creeks的太阳能电池是用粒子加速器制造出来的。 Twin Creeks公司的“亥伯龙神3”粒子加速器， 通过发射氢离子轰击硅板来制造非常薄的太阳能电池的硅晶片。 近日，致力研发太阳能及半导体超薄硅片技术的美国Twin Creeks公司透露，他们已经研发出一种太阳能电池，价格比当今世上最便宜产品的还低一半，更妙的是，Twin Creeks的太阳能电池是用粒子加速器制造出来的。 目前来看，几乎所有的太阳能电池板都是把一大个晶体硅块切割成200微米厚的硅片，加上电极板，用玻璃盖封装，然后放到一个有太阳的地方，通过光电效应（当光子撞击硅，就激发出电子，产生了电，光能转化成电能）发电。这种方法有两大弊端：就像劈砍木材时会产生木屑一样，当把晶体硅块分割成200微米的晶体硅片时，也会产生“硅屑”，造成浪费，而且这种浪费接近50%；另外，即使厚度小于200微米，表面上电池板还能运作得很好，但是硅片却因为太薄而变得易碎甚至破裂。 因此，Twin Creeks公司的粒子加速器，被称为亥伯龙神（Hyperion）的“离子加农炮”应运而生。认真看上图，可以看到3毫米厚的硅片包裹着那个大辐轮的外缘。粒子加速器把氢离子发射到这些硅片上。严格控制加速器的电压，发射氢离子使之聚集到硅片表面20微米深处。由机械手把这些硅片运输到一个熔炉中，硅片表面的氢离子在熔炉中被加热成氢气，这样就把20微米厚的硅层就分离出来了。用金属做衬底，使其变得不易碎（你可以从下图右侧看出，它很容易弯曲）。剩下的硅片，又可以供粒子加速器的再一次发射氢离子使用。将厚度变成了原来的1/10，大大减少了硅片的浪费，这就是Twin Creeks公司能将太阳能电池的成本减半的秘诀所在了。 “MIT Technology Review”杂志提到，虽然电子束这种技术曾经也被考虑过，但是粒子加速器的昂贵价格，让商业实行变得望而却步。Twin Creeks公司必须得制造出自己的粒子加速器，而这种加速器的威力要比当今市面上的加速器强大10倍（100毫安1兆电子伏），这就为革新带来了巨大考验。 总而言之，如果你买了Twin Creeks公司的设备，太阳能电池每瓦特的成本有望在40美分左右，这将是市面上太阳能电池（大多数的太阳能电池是中国制造的）销售价格的一半。从这个价格上看，它将会严重威胁化学能电池的统治地位。 20微米厚的硅电池板？那对阳光的吸收率也太低了吧，最终的效率会很低啊 的话：20微米厚的硅电池板？那对阳光的吸收率也太低了吧，最终的效率会很低啊 吸收率跟厚度有很强关系么？我宿舍做太阳能电池材料的同学说一般有效区域也就几百个纳米 20μ都够厚的了 其实现在的太阳能电池考虑硅锭制造成本 切割损耗及污染 使用寿命 背板成本和寿命等等的话也不算什么清洁能源，上午跟赛默飞世尔的工程师聊天他还在说这个问题。 如果直接坐在金属基板上 那么基板成本其实可以降低很多 我见到的国内太阳能产业的无序发展很BT的，都是在烧钱炒概念，天和光能搞了一个实验室大概十几台TA的高配DSC，看得我直流口水。 的话：如果直接坐在金属基板上 那么基板成本其实可以降低很多 我见到的国内太阳能产业的无序发展很BT的，都是在烧钱炒概念，天和光能搞了一个实验室大概十几台TA的高配DSC，看得我直流口水。 离子加速器喷涂工艺一旦迅速成熟，N多国内太阳能硅板的资本投入，会变成一堆泡沫，振荡起来会很好玩的。 聚光式蒸汽涡轮机也不错，用熔盐法储能，夜里还能发电，成本还很低。光伏电池什么的效率最差了 离子加速器喷涂工艺一旦迅速成熟，N多国内太阳能硅板的资本投入，会变成一堆泡沫，振荡起来会很好玩的。 早就是泡沫了 所有新能源全部产能过剩 人家苏联当年武器过剩好歹还能用来打个仗啥的没人敢惹 顺便刺激技术进步 我们呢 的话：吸收率跟厚度有很强关系么？我宿舍做太阳能电池材料的同学说一般有效区域也就几百个纳米 20μ都够厚的了 几百个纳米？不会吧，电子和空穴对没有那么快就复合掉了吧，一般走个几十个微米还是没问题的。20微米的话应该只有很少一部分阳光被吸收了，别的都透射过去了。 的话：几百个纳米？不会吧，电子和空穴对没有那么快就复合掉了吧，一般走个几十个微米还是没问题的。20微米的话应该只有很少一部分阳光被吸收了，别的都透射过去了。 我也不是很了解 昨晚又仔细问了下同学 说是确实有点薄了 不过因为是沉积的 没有浪费 硅片据说切不了那么薄 ……这不就是SOI衬底制备的Smart Cut法么，可能会遭遇专利问题……不过目前来看这个工艺也就是把硅片减薄了，对提升效率什么的似乎没什么帮助…… 这个加速器也比并不是什么特别高级的东西……看上去应该就是个范德格拉夫起电机的直线加速器，可能长处就是功率挺高的，吞吐量大。这个应用中，对加速器的均匀性和真空度的要求不是很高，而真的做离子注入的加速器（注入机），对这两个参数的要求是很高的…… 关键是这东西得耗多少电啊，这工作一次得半个城市的供电量吧??用火力发电制造太阳能电池??这就是现在中国的各太阳能电池厂商在干的事儿。。。。 另外，前面有童鞋说的很对，中国的太阳能产业早都过剩了。这次2012年政府工作报告里明确提出要限制太阳能的盲目发展了。 单纯不明白，何时“100毫安1MeV”，即100kW，怎么会“比当今市面上的加速器强大10倍” 哥可以用你1/10设备的钱去买个PECVD，然后做出跟你差不多的东西。。。这种杀鸡用牛刀的新技术有没有都无所谓吧。。。 的话：哥可以用你1/10设备的钱去买个PECVD，然后做出跟你差不多的东西。。。这种杀鸡用牛刀的新技术有没有都无所谓吧。。。 用PECVD积淀的Si成本应该比这样切下来的还是要贵一些吧……如果假设长期使用机器本身的价格折合到每片之上后……高纯硅烷气源还是蛮贵的…… 单纯不明白，何时“100毫安1MeV”，即100kW，怎么会“比当今市面上的加速器强大10倍” 嚯嚯……业界的机器不太清楚，不过比自家实验室的还是略强（单独比功率的话）……：） 聚光式蒸汽涡轮机也不错，用熔盐法储能，夜里还能发电，成本还很低。光伏电池什么的效率最差了 人类步入太阳能时代是必然的事情了，希望这一天可以早一点到来。 好像是改变了已有的掺杂工艺，有一种掺杂就是通过加速器掺杂获得pn节 硅片要不停的切割——装上加速器——附金属基——切割而且不能流水线生产，仅算单片的价格是成本很低，不能或者很难工业化，再低的成本也没用。 的话：人类步入太阳能时代是必然的事情了，希望这一天可以早一点到来。 太阳能时代要升级的基础设施还很多，比如智能电网，超导或者超高压直流输电系统，大容量的储能系统等等。。。。。