上海硅酸盐研究所副研究员 钟伯强
众所周知太阳能池是绿色能源，只要有太阳光照的地方，太阳电池就能源源不断地提供人们所需的电能。至令人们已广泛应用的太阳电池有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池和化合物半导体太阳电池等。但要制造太阳电池，却要消耗大量的原料和能量，经过复杂的制造过程，有的在制造中还会对环境、生态造成污染和损害。材料、能源消耗的多少，制造过程的难易以及对环境、生态污染和损害的治理最终均会在制造成本上体现出来。从另一角度来说，现有的太阳电池仍然是价格太高，远不能适应我国广大不能使用电网供电地区的用户(如牧民的家庭用电)的需求。只有从以上三个方面着手进一步降低成本才能为广大用户接受。
开发新的太阳电池材料，简化制造过程无疑是最重要的途径之一。在太阳电池把光能变成电能的过程中主要有三个过程：第一，材料必须能吸收太阳光激发出电子空穴对；第二，存在一个静电场(如PN结势垒区)，能把激发的电子空穴对分开；第三，电子和空穴有足够长的寿命，以至在它们被分离之前不会复合消失。只要能满足上述三个过程的材料都有可能被用来制造太阳电池。根据以上原则选择材料，在制造手段上为了便于大面积制造，提出用喷涂的方法。首先在基板上喷涂含有N型杂质的材料，然后再喷涂含有P型杂质的材料，这两层材料经过在一定的电场和温度下烧结、冶成，形成含有无数相互并联具有良好PN势垒区的微粒的薄层，PN势垒区的电场方向与所加电场的方向一致，做上电极后即完成了大面积太阳电池的制造。这比现有的太阳电池的制造过程要简单得多，有望成为制造廉价太阳电池的重要途径。