移动，橙色：铜是新的黑（硅）

我们上次检查Natcore时，该太阳能电池公司正在研究一种低温工艺，以降低其先进的黑硅太阳能电池的成本。在最新的变化中，Natcore取消了制造过程中使用的催化剂的使用权，这将有助于进一步降低成本。

黑硅（经裁剪），通过Wikimedia Commons。

黑硅：那是什么？

对于那些刚接触该主题的人来说，黑硅看起来是黑色的，因为它被刻有纳米级尖峰。尖峰增加了可用于收集太阳能的表面积，从而使您获得了效率更高的硅太阳能电池。

这也给您带来了一个问题，那就是如何控制制造所有这些小尖峰的成本。

如Natcore的人们所描述的，该过程涉及用金属颗粒（通常是银）进行蚀刻。与以前使用黄金的尝试相比，这是一个不错的举动（黄金=每盎司3,000美元，白银= 20美元）。

但是，当您进入公用事业规模的太阳能装置时，所有白银的成本都会加起来。

超级便宜的黑硅

Natcore联合创始人安德鲁·巴伦（Andrew Barron）是赖斯大学的教授，因此，发现他的赖斯实验室成为新型改良催化剂的因素也就不足为奇了。

该研究团队专注于铜，铜每盎司20美分的价格比白银高出一英里，更不用说黄金了。

不要太激动，因为根据Natcore的计算，使用铜代替银几乎不会改变单个太阳能电池的制造工艺成本。每个单元节省的钱不到一分钱。

不用等待，继续前进并为之兴奋，因为当您节省用于公用事业规模安装的节省时，您将获得令人印象深刻的p。 Natcore以一个100兆瓦的设施节省100,000美元为例。

这是黑硅魔术的发生方式（添加中断）：

使得化学炖煮成为可能的是硝酸铜，亚磷酸，氟化氢和水的混合物。当应用于硅晶片时，磷酸将铜离子还原为铜纳米粒子。

纳米粒子有助于从硅片表面去除电子，从而使其氧化。氧化的硅被氟化氢溶解，从而导致将倒金字塔形结构锻造为硅的过程。

结果是形成了一种黑色硅，可以将那些小的尖峰减小到590纳米的长度。

根据Natcore的说法，该表面反射的光不到入射光的百分之一（精确到0.96％），而普通硅晶片的反射率几乎为40％。

对于那些在家中保持得分的人，您可以在皇家化学会的材料化学杂志A上找到该研究，其标题为“通过一步法铜辅助化学刻蚀制造的抗反射层，在结构化之间具有倒置的金字塔结构。和纳米孔型黑硅。”

您可能会忘记屏住呼吸，因为Natcore尚未准备好将该流程投入商业应用。根据巴伦（Barron）的说法，下一步是压缩该过程所需的时间，对其进行调整，以使最后的硅上不残留铜（这将有助于延长太阳能电池的寿命），并找到一种方法来防止纳米级尖峰风化。

我们建造了这种黑硅！

Natcore到处都是黑硅，就像白米饭一样，在我们纳税人的帮助下，团体拥抱了一下。Natcore努力的核心是黑硅专利，来自国家可再生能源实验室。

去年下半年，该公司还宣布了降低太阳能电池制造成本的另一项进展，这是一种低温激光蚀刻工艺。除了消除与高温炉相关的成本外，新工艺还减少了有害废物副产品。

至于将黑硅表面结合到太阳能电池中，我们也一直在跟我们的姊妹网站PlanetSave一起关注德国的黑硅研究。

我们上次检查时，德国Fraunhofer ISE和芬兰阿尔托大学的研究人员将其电池效率提高到18.7％。

您猜对了，这打破了国家可再生能源实验室保持的先前18.2％的记录。

同时，不要忘记黑金属。这个想法是利用等离子效应在金属上创建纳米级结构，从而可以在整个光谱范围内收集太阳能。

也不要忘记那个团体的拥抱。能源部的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室一直在追求黑金属的角度，其最终目的是使太阳能在美国几乎任何地方都具有成本竞争力且价格可承受，而不仅仅是在主要太阳能地区。

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