最近，研究人員正努力通過使用超快脈衝(chong) 激光器來研發讓太陽能電池更加實惠有效的技術。

　　美國普渡大學激光工程中心董事兼機械工程教授，Yung Shin指出，“該技術創新有望克服阻礙太陽能電池普及的兩(liang) 大難題：減少生產(chan) 成本以及提高太陽能轉換成電能的效率。”

　　Yung Shin 教授指出，“關(guan) 鍵之處在於(yu) 通過‘微通道’將一係列太陽能板連接成能產(chan) 生可使用能量係列。傳(chuan) 統的‘劃片’方法---使用觸針機械地創建通道的方法，效率低下、成本昂貴、生產(chan) 出來的通道性能不佳、影響太陽能電池的性能。”

　　Shin指出，“通過薄膜製造法，大大的降低了太陽能電池的生產(chan) 成本；但是很難利用這些薄膜生產(chan) 出高質量的微通道。商用機械劃片發不能生產(chan) 出高質量、完善的通道。盡管我們(men) 對激光劃片發做了仔細的研究，但是我們(men) 目前還無法對激光進行精確控製而生產(chan) 出達到精確規格要求的微通道。”

　　研究人員希望通過“超短激光脈衝(chong) ”在薄膜太陽能電池中創建微通道從(cong) 而極大地降低成本而又能提高其效率。

通過超短激光脈衝(chong) 劃片的太陽能電池微通道

　　該圖是通過掃描電子顯微鏡拍攝的。圖片顯示了通過超快脈衝(chong) 激光產(chan) 生的微通道。

　　由美國國家科學基金會(hui) （NSF）讚助42.5萬(wan) 美元、為(wei) 期三年的工程，由Shin以及工業(ye) 工程部副教授Gary Cheng共同組織。在2011年1月舉(ju) 行的NSF工程研究與(yu) 創新會(hui) 議匯刊上發表的一則研究論文說明了該技術的可行性。該研究論文是由Shin、Cheng以及研究生Wenqian Hu、Martin Yi Zhang 以及Seunghyun Lee共同完成的。

Shin指出，“太陽能電池的效率很大程度上依賴於(yu) 微通道劃片的精確度。如果這些微通道足夠精確，那麽(me) 太陽能電池的效率就會(hui) 得到大幅度提升。”

　　調查結果顯示，超快激光脈衝(chong) 能生成精確深度和尖銳邊界的微通道。該激光脈衝(chong) 僅(jin) 持續幾微微秒或者千萬(wan) 億(yi) 分之一秒。由於(yu) 這種脈衝(chong) 的短暫性，它不會(hui) 對薄膜造成任何熱損害；並通過一種叫做消融”的程序以精確的方式移除一些物質。

　　Shin指出，“這種方式能夠在每個(ge) 物理層表麵創建非常幹淨的微通道。你能用高速-幾十米每秒的速度完成，而這是通過機械劃片無法完成的。這種做法非常複雜，因為(wei) 需要對激光進行準確的控製以便其每次隻通過薄膜的一個(ge) 物理層（物理層非常薄）。你能通過這種激光來完成操作，因為(wei) 你能對其深度進行精確的控製，精確到10至20納米。”

　　傳(chuan) 統太陽能電池往往都很昏暗，而新興(xing) 薄膜太陽能電池明亮且多變化，因而能被用在屋頂瓦礫、建築立麵或者天窗玻璃上。從(cong) 能量利用效率方麵來看，薄膜太陽能電池占據全球光伏市場20%的份額，並有望在2013年達到31%。

　　調查人員計劃在此三年期內(nei) 為(wei) 該激光消融法構建一個(ge) 科學基地。該工程由NSF土木機械與(yu) 生產(chan) 創新部資助。