眾(zhong) 所周知，傳(chuan) 統的太陽能電池都是用漂亮但昂貴的矽晶體(ti) 製成的，而最近，來自加利福尼亞(ya) 大學和伯克利實驗室的研究者們(men) 發現了一種可以用任何半導體(ti) 材料製作太陽能電池的方法。這一研究成果很可能將打開廉價(jia) 太陽能應用的大門。

　　市麵上幾乎所有的太陽能電池板都是這樣製作的：從(cong) 一大塊矽晶上切下兩(liang) 片薄片（每片厚度約為(wei) 200微米，即0.2毫米），再在上麵塗上一層塗層來增強光伏效應（含磷物質和溴分別被用來製造N型和P型矽片）。然後將這兩(liang) 片矽片疊壓在一起，上下接上電極，再在這一整套裝置外包上保護性玻璃——看，一塊標準太陽能電池就做好了。

　　從(cong) 理論上講，你其實可以在任何半導體(ti) 材料上塗上塗層來製作太陽能電池。但不幸的是，那些更便宜且更易獲得的材料（如氧化銅）無法很好的保持表麵的塗層，並最終會(hui) 導致PN結的解體(ti) ；矽片可以很好的保持表麵塗層，但卻非常昂貴。

　　為(wei) 了解決(jue) 這一問題，加利福尼亞(ya) 的研究者們(men) 開發出了一種新型的太陽能電池，被稱作＂屏蔽加工場效應光伏電池（screening-engineered field-effect photovoltaics）＂，縮寫(xie) 為(wei) SFPV。與(yu) 傳(chuan) 統方法直接在材料上施敷塗層不同，這一新工藝使用微型電場來實現相同的效果。隻要這個(ge) 電場持續存在，PN結就可以一直保持，這塊光伏電池也就會(hui) 持續產(chan) 生電能。維持這個(ge) 電場所需的能量也明顯小於(yu) 光伏效應產(chan) 生的能量。

　　電場效應其實並不是什麽(me) 新發現（工科男女都聽說過場效應晶體(ti) 管吧？），但將其應用在光伏電池中卻是很新奇的想法。加州大學和伯克利實驗室的研究者們(men) 遇到的主要障礙是：在這一方案中，半導體(ti) 材料上方需要一層觸點來產(chan) 生電場，但很顯然這層導體(ti) 會(hui) 擋住到達電池的陽光。他們(men) 提出的解決(jue) 方案也並不複雜：要麽(me) 使用一層很薄的導體(ti) ，比如石墨（它是透明的），或者使用很多片狹窄的鰭狀導體(ti) （如上圖所示）。

SFPV電池結構圖

　　那下一步呢？“這項研究為(wei) 多種半導體(ti) 材料（如許多金屬氧化物、硫化物和磷化物）在光伏電池中的實際應用打開了大門。目前，我們(men) 正在試著為(wei) 生產(chan) 出廉價(jia) 高效的太陽能電池尋找潛力最大的材料。”論文的主要作者威爾·裏根（Will Regan）對科技博客Ars Technica說。

　　即使某種最佳的材料被找到，將其投入大規模生產(chan) 也不是件容易的事：標準光伏電池是一個(ge) 巨大的產(chan) 業(ye) （主要在中國），而這些製造商們(men) 卻沒有生產(chan) 這種新型太陽能電池的設備和技術。和已經在矽材料上投入上萬(wan) 億(yi) 美元的計算機芯片產(chan) 業(ye) 相比，光伏電池所麵對的困難與(yu) 挑戰並沒有那麽(me) 大，但要轉向新型的SFPV光伏電池，我們(men) 仍然需要做出很多努力。但這項新技術的確可以節約大量的生產(chan) 成本，毫無疑問，誰能第一個(ge) 采用這一技術生產(chan) 出價(jia) 格明顯低於(yu) 化石燃料的太陽能源，誰就會(hui) 是未來市場上的贏家。