不漏过一丝阳光

　　领导该项研究计划的美国伦斯勒理工学院物理学教授林尚佑说，为了达成太阳能转换成电能的最高效率，就必须具备这样的条件，即无论太阳处于天空的什么位置，太阳能板都要能吸收几乎所有的单一光子。这个新的抗反射涂层将使其成为可能。

　　未经处理的硅太阳能电池一般只能吸收照射其上的67.4%%的阳光，这也意味着近1/3的阳光被反射掉了。从经济和效率的角度看，这种未能捕获的阳光浪费了潜在的价值，也成为阻碍太阳能技术效率提高及被广泛采用的主要障碍。

　　林教授对太阳能电池的硅表面进行了新型纳米工程反射涂层处理后，该材料能吸收照射其上的96.21%%的阳光，只有不到4%%的阳光被反射掉。而且，从紫外光、可见光到红外光，在整个太阳光谱中，这样的光线吸收效率的大幅提高均能保持一致。如此高的吸收效能，使得太阳能电池朝着经济上的可行迈出了可喜的一步。

　　这种新涂层技术还解决了太阳能电池技术的一个棘手挑战。绝大部分表面与涂层被设计成在某种特定的角度范围内吸收光线（抗反射）及传输光线（允许光线可通过）。例如，眼镜的透镜能吸收与传输来自正前方光源的少量光线，但如果光源在另一边或佩戴者的周边，那么这些透镜吸收和传输的光线将少得多。

　　太阳能电池也是如此，所以现在市场上的某些太阳能电池阵列都做成机械化，并能整天缓慢移动，以使面板和天空的太阳能完美地排成一线。如果没有这种自动化的机械移动，太阳能板就不能保持处于最佳位置，吸收的日光也会较少。但是，这种效率上的增加所付出的代价是给自动化机械系统供电及维护成本的增加。

　　而林教授的新技术将使这种自动化太阳能阵列成为过去，因为他的抗反射涂层能均匀地吸收阳光，而且在每个角度上都一样。这意味着一块固定的太阳能板经此涂层处理后，不管太阳在什么位置均能吸收96%%的阳光。因此，除了阳光的吸收效率显著提高外，该技术也使得新一代固定式、更具成本效益的太阳能阵列成为可能。

　　传统的抗反射涂层均设计成传输某一特定波长，林教授设计的新型涂层则堆叠了7层这样的涂层，在此种方式下，每一层均能强化其下一层的抗反射性能，这些额外的层有助于将阳光的流动“弯曲”至某一角度，从而扩大涂层的抗反射性能。这表明，每一层涂层不仅能传输阳光，还能帮助捕获任何被底下涂层反射回去的光线。

　　这7个涂层，每层的厚度为50纳米到100纳米，由位置处于某一倾斜角度的二氧化硅和二氧化钛纳米棒制成。每一层的外观和功能看似一座茂密的森林，阳光就在这些树木间被捕捉。这些纳米棒是通过化学气相法附着在硅衬底上的。研究人员表示，这种新涂层能附着在几乎任何用于太阳能电池的光伏材料上，包括III-V族多接面与碲化镉。