A*STAR的科學家通過在矽表麵掃描飛秒電子激光束，在矽表麵的廣泛區域形成了均勻的納米級波紋結構。鑒於(yu) 波紋狀表麵比平滑表麵的反射能力要小得多，這一創新可以使太陽能電池獲取更多的光，從(cong) 而提高太陽能電池效率。

　　目前，使用激光打造間歇性表麵結構是研究的重點。激光加工有其重要的優(you) 勢：它隻加熱材料表麵，而不影響底層結構。然而，許多激光加工方法有其自身的限製：它們(men) 加工的麵積很小，加工出來的波紋很淺。

　　如今，XincaiWang和他A*STAR新加坡製造技術研究院和南洋理工大學的同事成功解決(jue) 了這些限製，展示了他們(men) 的技術所具有的潛力：在矽襯底上，他們(men) 用該技術在30毫米×30毫米的廣闊區域內(nei) 打造出了均勻的波紋結構，且波紋的平均深度為(wei) 300納米—是其他技術形成波紋深度的三倍。

　　“這種深度的增加能夠有效降低波紋結構的光反射程度，提高波紋結構的光捕獲能力，”Wang說，“所以，將這種結構用於(yu) 光伏設備，就能捕獲更多的光，從(cong) 而提高設備的效率”。

　　該項技術簡單且價(jia) 格低廉，僅(jin) 僅(jin) 利用柱麵透鏡將飛秒激光束的寬度擴大到50微米，然後將其掃描到表麵上即可。

　　當激光的光子能量大於(yu) 矽的帶隙，光子會(hui) 激發電子從(cong) 價(jia) 帶躍遷到導帶。之後這些電子會(hui) 進行能量釋放，將能量轉移到原子晶格中，從(cong) 而將其加熱。然而，由於(yu) 脈衝(chong) 持續時間極短，他們(men) 會(hui) 相反地在表麵生成電子波。而這又會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 幹擾入射激光束的光波。在傳(chuan) 入的光波和傳(chuan) 出的光波相互幹擾的地方，一部分矽會(hui) 被去除掉，從(cong) 而形成了波紋結構中的凹形區域。

　　研究人員發現，形成波紋結構後，矽表麵的平均反射率從(cong) 39.7%降到了12.5%，這意味著，由於(yu) 波紋結構的強烈散射，矽表麵的光吸收率提高了41%。這一效應可以被用於(yu) 管理太陽能電池和發光二極管中光子的“行為(wei) ”。