微溝槽技術革新太陽能板製造，開啟綠能新紀元

英國雪菲爾大學與Power Roll公司合作的最新研究，為低成本高效率的太陽能發展開闢了新道路。這項發表於《ACS應用能源材料》期刊的研究，展示了一種採用鈣鈦礦半導體的新型太陽能電池技術。與傳統太陽能電池不同，這種創新技術是在塑膠薄膜上壓印微細溝槽，再填入鈣鈦礦材料製成。

這種突破性的製造方式，不僅能生產出輕薄柔軟的太陽能薄膜，更可應用於屋頂等無法承受傳統太陽能板重量的特殊表面。結合其預期的低成本優勢，這項技術將大幅提升太陽能的普及率，特別是在開發中國家，對於推動以永續太陽能取代化石燃料具有重要意義。

新型微溝槽結構創造出一種具有背接觸形式的太陽能電池。與傳統多層三明治結構的裝置不同，背接觸電池的所有電極都位於裝置背面，這種設計不僅簡化了製造流程、降低了成本，更提升了電池效率。

為了檢驗太陽能電池的結構與組成，研究團隊使用了位於牛津郡鑽石光源（Diamond Light Source）的硬X射線奈米探針顯微鏡，拍攝了極為精細的電池影像。這項技術首次應用於此類太陽能電池的分析，成功識別出半導體材料中的空隙、缺陷以及微小晶體間的邊界等隱藏問題。

這項新技術的另一大優勢是避免了使用銦等稀有昂貴材料，使其更具成本效益、可擴充套件性和永續性。雪菲爾大學數學與物理科學學院的David Lidzey教授指出：「這種柔性薄膜的關鍵優勢在於可以貼附於任何表面。在英國，我們經常需要考慮是否要在結構相對脆弱的倉庫屋頂上加裝厚重的太陽能板。而這種輕量化太陽能技術則可以隨意貼附，這對中低收入國家的太陽能發展可能帶來革命性的改變。」

雪菲爾大學在永續發展與先進製造領域享有全球聲譽，其致力於解決全球能源挑戰的決心與對再生能源的承諾，使其成為Power Roll的理想合作夥伴。雙方長達十年的合作關係，結合了材料科學、先進成像技術與製造專業，成功開發出這項令人振奮的新產品。

Power Roll研究科學家、論文主要作者Nathan Hill博士表示：「這種合作模式展示了尖端研究與工業創新結合的潛力，能夠為再生能源領域帶來變革性的解決方案。我們正在推進一項可能在實現全球淨零目標中扮演重要角色的技術，透過結合我們的研究與學術能力，進一步驗證了Power Roll技術背後的科學原理。」

隨著鈣鈦礦太陽能發電技術的持續發展，持續的研究與學術關注正在加速產品開發與科學理解的程序。下一階段的研究將進一步開發X射線顯微鏡在材料特性分析中的應用。今年夏天，研究團隊將在鑽石光源進行新一輪實驗，以深入理解裝置運作的關鍵因素，特別是裝置的穩定性。

鑽石光源有限公司I14光束線科學家Jessica Walker博士表示：「I14提供的技術與解析度非常適合解答有關鈣鈦礦太陽能電池材料的科學問題。看到我們的能力同時貢獻於學術與工業研究，並最終在能源材料領域取得如此具有前景的發展，以及具有高影響力的直接應用，實在令人興奮。」