随着环保与低碳家园意识崛起，再生能源事业俨然成为一门显学，其中太阳光电更是备受欢迎的绿能技术，若是能进一步提升发电效率，相信这是众所乐见的进展。近期美国密歇根理工大学（MTU）与芬兰阿尔托大学便透过改善黑硅（black silicon）太阳能制程，大大增加转换效率并让整体制造成本下降 10.8%。
硅晶太阳能为市场上最常见的太阳光电设备，主要分为成本高、转换效率佳的单硅晶与成本与效率较低的多硅晶太阳能。这两种技术为了要让面板吸收更多阳光，会透过蚀刻技术来减少反射光，大部分可见光都会被硅吸收、仅留下蓝色的光，因此这两种面板多是深蓝或是浅蓝色。
但既然说要吸收光，太阳能板应该要越黑越好，就好比多硅晶的分支黑硅，该技术结合金刚线切割以及不同的表面蚀刻制程，可有效降低光反射，并能吸收更多的可见光与红外光，让太阳能转换效率与成本效益比进一步增加。
目前科学家也透过干式奈米纹理蚀刻（nano-texturing）技术打造光吸收效率更好的黑硅，其中干式蚀刻技术可将硅表面从平坦变成布满奈米针的“森林”，MTU 材料科学与电机系教授 Joshua Pearce 表示，这些奈米针可有效捕获光线，也不会让光轻易离开。
只是这些表面缺陷会降低发电性能，奈米纹理技术还需要搭配其他的制程，因此阿尔托大学与 MTU 投入另一项研究，并发现若用原子层沉积（Atomic layer deposition）技术来处理硅，可降低表面缺陷的不良影响。
该研究有望让黑硅朝更高效太阳能技术发展，虽然同时采用奈米纹理技术与原子层沉积，太阳能发电成本也会水涨船高。与传统的太阳能电池相比，黑硅 PERC 的制造成本高出 15.8-25.1%，不过光电转换效率增加有望抵销新增的成本，研究指出，整体来说太阳能每单位发电成本反而下降了 10.8％。
对于太阳能技术来说，每单位成本增加与减少都会对下游产生巨大影响，Pearce 指出，太阳能成本已经可与传统电力相竞争，为发展最快的能源之一，下降 10% 比率将可加速太阳能发展。
Pearce 表示，这项研究提出另一种太阳能发展方向，各国也可以借由该技术提升自己在太阳光电的竞争力。
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（本文由 EnergyTrend 授权转载；首图来源：芬兰阿尔托大学）
