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近來年不少測試已發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)晶硅太陽能電池的綜合表現(xiàn)逐漸被超越，其中市占率第二大的碲化鎘薄膜電池以成本低廉直逼晶硅太陽能電池。

過去，科學(xué)家不懂為什么在碲化鎘太陽電池中添加「硒」可以提升電池效率，現(xiàn)在羅浮堡大學(xué)團隊指出，這是因為硒能夠帶來更高的發(fā)光效率。

碲化鎘（CdTe）是由碲、鎘元素組成的晶體化合物，于太陽能電池方面極具應(yīng)用前景。最常見的是碲化鎘薄膜電池，其由簡單的「P-i-n結(jié)構(gòu)」組成，通常碲化鎘被夾在兩層硫化鎘材料間。

過去已知，碲化鎘太陽能電池板具有兩大優(yōu)點，第一，高效吸收：CdTe是一種直接能隙（Bandgap）材料，與太陽光譜匹配良好，其帶隙能量約為1.45（eV），非常適合使用單結(jié)將太陽光轉(zhuǎn)換成電能。

第二，超低成本且制造快速：CdTe薄膜電池成本比化石燃料還便宜，也是目前最便宜的太陽能電池板。據(jù)美國能源部統(tǒng)計，CdTe太陽能電池已是繼晶硅太陽能電池后，市場上第二常見的光伏（PV）技術(shù)，市占率約5%；而目前市場上，占CdTe薄膜太陽能電池主導(dǎo)地位的公司為FirstSolar，其出貨量達(dá)全球95%以上。

至于FirstSolar實驗室的CdTe太陽能電池效率紀(jì)錄已達(dá)22.1%，商業(yè)化的電池模塊效率則為16.1%。和硅晶太陽能電池需要擔(dān)心的效率、溫度、成本等缺點相比，CdTe太陽能電池唯一最需要擔(dān)心的問題是鎘元素有毒。

而制造商之所以讓CdTe太陽能電池效率紀(jì)錄從19.5%一舉提升至22.1%，關(guān)鍵就在于添加了「硒」元素，但奇妙的是，我們不知道為什么在化合物中添加這種元素，有助于提高面板效率。

最近由英國羅浮堡大學(xué)TomFiducia領(lǐng)導(dǎo)的國際團隊終于解開這道謎底。

研究人員意外發(fā)現(xiàn)，硒能克服CdTe太陽能電池板中有害的原子晶格缺陷（atomicdefect），使太陽光照射到太陽能電池板時，產(chǎn)出自由電子的效率提高，減少電子遺失在缺陷處的機率，如此一來，對光的吸收性便大幅提高。

現(xiàn)在我們了解硒為何未導(dǎo)致太陽能電池板效率提高，有可能因此又進一步提高碲化鎘薄膜電池板的現(xiàn)有效率，之后進而降低電價。新論文已發(fā)表在《自然-能源》（NatureEnergy）期刊。