納米科學(xué)和納米技術(shù)中心（C2N）的研究人員與德國Fraunhofer ISE的研究人員合作，通過在納米結(jié)構(gòu)背鏡上制成205nm厚的GaAs超薄吸收層的新型太陽能電池結(jié)構(gòu)，獲得了接近20%的高轉(zhuǎn)換效率。

到目前為止，具有20％效率的最先進的太陽能電池要至少1微米厚的半導(dǎo)體材料層（GaAs，CdTe或銅銦鎵硒），或者甚至40μm或更厚的硅材料層。厚度減少從而縮短了沉積時間，進而節(jié)省了諸如碲或銦等稀缺材料的用量。但是，減薄吸收劑會隨之減少陽光的吸收和轉(zhuǎn)換效率。電池背面的平面鏡具有雙向吸收通路，但其本身并不能吸收。以往的捕獲光的方式使得太陽能電池在光學(xué)和電學(xué)損耗方面的性能受到很大限制。

由StéphaneCollin和Andrea Cattoni領(lǐng)導(dǎo)的研究小組的研究人員與Fraunhofer ISE合作，在納米科學(xué)和納米技術(shù)中心-CNN（CNRS /巴黎 - 薩克萊大學(xué)）的研究小組中開發(fā)了一種通過205nm厚的III-V族半導(dǎo)體砷化鎵來捕獲光的新方式。重要是制造納米結(jié)構(gòu)的背鏡，以在太陽能電池中產(chǎn)生多個重疊共振，即為法布里 - 珀羅和導(dǎo)模共振。它們限制光在吸收器中停留更長時間，盡管材料量很少，但仍能實現(xiàn)有效的光學(xué)吸收。由于存在無數(shù)共振，在從可見光到紅外的太陽光譜的大光譜范圍內(nèi)吸收得到增強。控制納米級背鏡的制造是該項目的一個關(guān)鍵方面。團隊使用了納米壓印光刻技術(shù)，是一種廉價，快速和可擴展的技術(shù)，用于壓印溶膠 - 凝膠衍生的二氧化鈦薄膜。

這種超薄太陽能電池還能進一步改善性能嗎？發(fā)表在Nature Energy上的研究成果表明，這種架構(gòu)在短時間內(nèi)應(yīng)能實現(xiàn)25％的效率。即使現(xiàn)在還不確定該項技術(shù)的極限是多少，研究人員仍然確信厚度可以進一步減少至少兩倍而不會降低效率。GaAs 太陽能電池受成本制約在商業(yè)化應(yīng)用上還存在一定限制，因此研究人員已將這一技術(shù)概念擴展到由CdTe，CIGS或硅材料制成的大型光伏器件上。