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中国科学院国家科学图书馆 科学研究动态监测快报 2007 年 12 月 1 日 第 23 期（总第 45 期） 先进制造与新材料科技专辑 中国科学院先进制造与新材料创新基地 中国科学院规划战略局 中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 ═════════════════════════════════════════════════════ 中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 武汉市武昌区小洪山西 25 号 邮编：430071 电话：027 电子邮件：jiance@ 先进制造与新材料科技专辑 2007 年第 23 期（总 45 期） 目 录 专 题 美国太阳能光伏技术及材料发展规划（上） 1 研究进展 球型硅有望使太阳能电池生产成本降低 50% 9 制备具有三维纳米图案的细微颗粒的新方法 9 三维光子晶体将革新长途通信技术 10 英国科学家提出基于超材料的光速减慢技术理论 11 短 讯 一种新型atto级光脉冲的产生方法 12 基于C60 薄膜的新型高性能场效应有机晶体管 12 晶体结构预测获重大进展 12 研究者发现水锰矿表面轨道的“粗糙”特性 13 可用于液体中的单细胞生物传感器问世 13 小型有机激光器的新型解决方案 13 新型微技术需考虑硅晶体的疲劳效应 14 出版日期：2007 年 12 月 1 日 专 题 美国太阳能光伏技术及材料发展规划（上） 编者按：美国能源部的太阳能技术项目计划（Solar Energy Technologies Program ） 致力于研究和开发具有成本效益的太阳能技术。2007 年，由来自可再生能源实验室 （NREL ）、桑迪亚国家实验室（Sandia ）的研究人员及一些大学和私营企业的专家 们共同完成了太阳能技术领域路线图的起草。我们选取了太阳能光伏技术及材料的 相关内容编译成专题，分两期出版，希望能为领导和科研人员提供有价值的参考。 1 晶体硅光伏技术 1.1 简介 晶体硅光伏技术是目前占主导地位的商业光伏技术，而且至少在未来 10 年内 （到2017 年）很可能会继续保持主导地位。就目前来看，晶体硅光伏电池拥有最低 的成本，并已拥有最好的可靠性。 晶体硅光伏技术目前的研发重点是降低成本，主要通过下列途径：（1）降低原 料成本，特别是硅衬底；（2 ）提高转换效率；（3 ）改进制造工艺，提高生产能力； （4 ）提升可靠性（减少晶圆破损，更严格的性能分布）。 具体任务包括以下几个方面：（1）吸收：研究改进的吸杂和缺陷工程学；使用 更薄、更大面积的晶圆，更有效地利用硅原料；开发新的表面与体钝化技术。（2 ） 电池和电极：开发低成本、高产出的电池工艺；开发新型电池方案；开发新型器件 结构，例如异质结电池；改进光捕捉与抗反射。（3 ）包装：通过创新减少光损失； 开发新型封装材料以降低组件成本，保持可靠性；继续完善加速寿命试验，以预见 实际应用中可能出现的故障。（4 ）制造业：加快研发进程，快速向商业产品转化； 开发与执行实时检测。 1.2 衡量标准 表 1 晶体硅光伏技术的衡量标准 参 数 现状 （2007年） 未来目标 （2015年） 多晶硅成本 45–60$/kg 20$/kg 线锯切割成本 0.25$/W 0.15$/W 晶圆尺寸 ~250 cm2 ~400 cm2 晶圆厚度