光伏領(lǐng)域的研究工作開(kāi)展得如火如荼，多個(gè)國(guó)家的政府、大學(xué)以及研究機(jī)構(gòu)正投如大量的資源開(kāi)展該領(lǐng)域的研究。通過(guò)調(diào)查，多個(gè)實(shí)驗(yàn)室正致力于從納米技術(shù)的角度進(jìn)行薄膜和晶體的研究。其他實(shí)驗(yàn)室也開(kāi)展了許多十分具有創(chuàng)新性的研究工作。

美國(guó)國(guó)家能源部可再生能源實(shí)驗(yàn)室NREL

GregWilson，NREL國(guó)家光伏研究中心主任講到，該實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的研究工作重要集中在三大方面。首先是研究由元素周期表第三列和第五列元素制成的半導(dǎo)體材料（簡(jiǎn)稱(chēng)III-V），最常見(jiàn)的是砷化鎵。

太陽(yáng)能電池晶元抗斷裂強(qiáng)度檢測(cè)裝置（NREL供圖）

第二個(gè)方面是傳統(tǒng)的單晶硅研究。NREL的工作側(cè)重于復(fù)合層疊電池，通過(guò)將性能最佳的特殊單元模塊加裝在雙結(jié)電池頂部，來(lái)吸收光譜中特定頻段的太陽(yáng)能。該技術(shù)會(huì)將太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率提高百分之十。全球有多個(gè)課題組在開(kāi)展此項(xiàng)工作，無(wú)論使用晶體生長(zhǎng)技術(shù)還是粘合技術(shù)，如何提高該種復(fù)合電池的發(fā)電效率始終是一大技術(shù)難題。NREL對(duì)兩種連接方法都有研究，并且研究結(jié)果表明III-V作為頂部電池材料較好。

第三個(gè)方面就是NREL已研究了35年的薄膜技術(shù)。研究人員研究了多種材料，包括：碲化鎘，銅銦鎵硒（CIGS），銅鋅錫硫（CTZS）（CIGS的替代品）。薄膜技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)：降低生產(chǎn)成本、減小電池體積便于安裝等等，但是也具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。

圖中所示為T(mén)etraSun光伏模塊。在陰極射線發(fā)光實(shí)驗(yàn)室（隸屬于NREL的光伏設(shè)備中心）對(duì)該模塊進(jìn)行特性和穩(wěn)定性測(cè)量。