美國萊斯大學的科學家已經(jīng)開發(fā)出一種新的材料生產(chǎn)工藝，透過在硅晶蝕刻出奈米級的突起或孔隙，穿透近100%光線，使達到太陽能電池的陽光最大化，從而讓99%以上的陽光都能接觸到電池活性元素。

萊斯大學的化學家Andrew Barron與Yen-Tien Lu采用一種可在室溫下作業(yè)的單一步驟工藝，取代了以往結合金屬沉積和化學蝕刻的2步驟工藝。

透過化學蝕刻可實現(xiàn)硝酸銅、亞磷酸、氟化氫與水的混合。而當施加在硅片時，亞磷酸縮減銅離子形成銅奈米粒子。這種奈米粒子可從硅片表面吸收電子，使其氧化，并且讓氟化氫在硅晶中燒出倒三角形的奈米孔隙。微調過程中產(chǎn)生了帶有小至590nm孔隙的黑硅層，可穿透99%以上的光線。相形之下，一個未經(jīng)蝕刻的干凈硅晶則反射近100%的光線。

“黑硅”是幾乎不反射光線的，且具有比光波長更小的奈米級突起或孔隙所形成的高度表面紋理。無論是日出到日落，這種紋理表面均有助于從任何角度有效率地收集到光線。

Barron表示，表面突起尖刺仍需采用涂層來與元素隔離，目前研究團隊正致力于找到可縮短目前在實驗室中進行蝕刻需要8小時工藝的方法。不過，這種以單一步驟工藝簡化黑硅的開發(fā)，已經(jīng)使其較以往的方法更具實用性了。