美团队研发纳米涂层提升太阳能光吸收与电流区域

目前各家厂商皆致力于研发低成本、高效率与环保太阳能板，而美国国家标准暨技术研究院（NIST）近日也为太阳能技术尽一分心力，研发出低成本纳米级涂层，让太阳能板可以多吸收20%太阳光。

该涂层由数千个微小玻璃珠组成，每颗珠粒宽度相当于头发的百分之一，当阳光照射在玻璃珠上时，光波会绕着纳米珠粒旋转，可以想像成环绕在伦敦圣保罗大教堂圆顶的声音，这类曲线结构会导致耳语廊（whispering gallery），即使是微小声音也容易被远方听到。

早在十年前就已有研究团队将耳语廊概念用在光，但很少有研究应用于太阳能电池涂层。NIST研究员Dongheon Ha与马里兰大学（UM）纳米中心组成团队，实验测试中，被纳米共振器（nanoresonator）涂层捕捉到的光最后会流泄出来，并被底下的砷化镓（gallium arsenide）太阳能电池吸收。

研究员用不同颜 分不同直径纳米玻璃珠，每颗珠子都可以当作一个光学耳语廊或共振器，可吸收不同太阳光波长。研究则利用激光来测试纳米共振器涂层中的玻璃珠，发现太阳能板可多吸收20%可见光，测量结果亦显示，该涂层也会让电池电流增加20%。

Ha表示，这是第一个使用精密纳米测量来展现涂层效率的团队，虽然先前计算得出该涂层可以提高太阳能电池性能，但直到团队成功开发出所需的纳米测量技术，研究才能证明确有其事。

研究团队还研发出一种快速、低成本纳米共振器覆涂方法，以往研究员都将半导体材料浸泡在溶液中，但这方法需要比较多时间，而且即使只有一面需要覆涂，浸泡方式也会让半导体两面都包覆到。

因此团队研发出新型覆涂方式，借由将纳米共振器液珠（lets）置于太阳能电池一侧，将线绕金属杆拉过（pulled across）电池，推展电池上纳米溶液并形成紧密填充的涂层。这也是研究员首次使用金属杆涂抹方式，且这个方法受到团队支持，Ha指出，这种覆涂方式既可省钱又能大规模制造。目前该研究已发布在《纳米技术》（Nanotechnology）。