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美國萊斯大學的科學家已經開發出一種新的材料生產製程，透過在矽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採用一種可在室溫下作業的單一步驟製程，取代了以往結合金屬沉積和化學蝕刻的2步驟製程。

透過化學蝕刻可實現硝酸銅、亞磷酸、氟化氫與水的混合。而當施加在矽晶圓時，亞磷酸縮減銅離子形成銅奈米粒子。這種奈米粒子可從矽晶圓表面吸收電子，使其氧化，並且讓氟化氫在矽晶中燒出倒三角形的奈米孔隙。微調過程中產生了帶有小至590nm孔隙的黑矽層，可穿透99%以上的光線。相形之下，一個未經蝕刻的乾淨矽晶則反射近100%的光線。

「黑矽」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於從任何角度有效率地收集到光線。

Barron表示，表面突起尖刺仍需採用塗層來與元素隔離，目前研究團隊正致力於找到可縮短目前在實驗室中進行蝕刻需要8小時製程的方法。不過，這種以單一步驟製程簡化黑矽的開發，已經使其較以往的方法更具實用性了。

Source:Energy Trend