美国能源部(DOE)旗下的美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员日前发表了一份研究报告，揭示了声波技术如何以更低成本制造光伏电池中发挥关键作用。

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该团队表示，III-V族光伏电池是一种效率极高的的光伏电池，这种电池以制造过程中使用的元素周期表中的III族和V族元素而命名。

然而，III-V型光伏电池更高成本限制了它们的应用范围，现在主要用于太空应用，为卫星和航天器提供动力。

这项新研究引入了一种名为“声波剥落”新的制造工艺，，它可以潜在地降低生产高效III-V型光伏电池的成本。

与使用牺牲蚀刻层将光伏电池从砷化镓(GaAs)基板上剥离的现有方法不同，声学剥落使基板内几乎平行于其表面的可控断裂成为可能。

这种断裂可以很容易地剥离光伏电池，而不会留下任何残留物，产生无污染的表面，从而消除了成本高昂的抛光工艺。

大幅降低这一过程的时间是其关键优势之一。其结果是获得了更光滑的表面，可以很容易地用于制造新的光伏电池，这使其既高效又经济。

该技术的目的是尽量减少基板上大切面的形成。其结果是一个光滑的表面，可以很容易地用于生长新的光伏电池，很少或不需要进行表面再处理。

基材再利用和降低成本

基材再利用的潜力是声波剥落最有前途的应用。通过重复使用基板，与制造III-V型光伏电池相关的成本可以显著降低。

Kevin Schulte是美国国家可再生能源实验室(NREL)高效晶体光伏小组的一名科学家，也是这篇研究报告的主要作者。他强调，虽然声波剥落可能不会使III-V型光伏电池完全具有成本效益，但它是旨在从多个角度解决光伏电池成本问题综合研究的一部分。

声波剥落技术是由亚利桑那州立大学开发的，而总部位于凤凰城的Crystal Sonic公司正在将其实现商业化。

经过美国国家可再生能源实验室(NREL)认证，在先前剥落的基板上制造的光伏电池效率达到26.9%，与全新基板所能达到的效率相当。

最近，佐治亚理工学院的一组研究人员采用了一种新颖的方法，利用铝箔制造固态电池，与广泛使用的锂离子电池技术相比，这种电池具有更高的能量密度和稳定性。

此外，麻省理工学院的研究人员开发了一种由铝和硫制成的新型电池，这两种材料是自然界中储量丰富且成本低廉的材料。

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