太阳能电池的重大革新

肇庆皓明有机硅材料有限公司创建于2003年，由台湾皓明企业有限公司和佛山森立有限公司（创立于1993年）共同创建，是一家专业从事有机硅及其相关应用的研发、生产与销售的合资企业。主要产品有高温硫化硅橡胶（HTV）、单组份室温硫化硅橡胶（RTV-1硅酮胶）、双组份室温硫化硅橡胶（RTV-Ⅱ模具胶）以及炊具五金制品等。公司拥有ISO9001(2008)质量管理体系认证、ISO14000环境 质量认证、BSCI、法国BV公司/Alibaba生产能力深度认证、美 国FDA、欧盟ROHS、LFGB、REACH国际检测认证等荣誉。
美国的研究人员合成了一种直接带隙同素异形体的新型硅材料。它结合了如砷化镓的吸光能力和传统硅材料的加工优势，可能使太阳能电池和发光设备发生彻底变革。目前的合成流程长且昂贵，但研究人员认为这项技术能够解决这个问题。
通过加热赶走钠原子，形成新的正交硅结构硅材料是电子工业的支柱，但是通常的金刚石立方结构同素异形体具有间接带隙。这意味着电子不能通过吸收或发射光子的形式在价带和导带间来回穿越，它们还需要声子来节省动力。这降低了硅材料的吸收和发射光的效率。硅太阳能电池需要厚的硅晶片以吸收足够的光，而LED封装胶则需要更昂贵的材料，如砷化镓，有毒且易分解。
新型Si₂₄同素异形体是具有5-, 6- 和8-SP3键合硅环的开放式框架结构，该材料当前仅生产粉末样品，其复杂的制造过程显然限制了它的工业应用。然而，研究员乐观地认为这些困难是可以克服的。现在他们正在重点研究能够形成优良性能单晶材料的方法。一旦他们能够做到，他们才能真正确认该材料是否能为半导体技术带来革命性发展。此外，如果能够得到该晶体合理尺寸的基板，完全可以在任何高压下生产该同素异形体，也能够生产当前使用金刚石生产的多尺寸外延生长晶体太阳能密封胶。硅的四面体键结构促使其具有多种假想亚稳态结构，其中多个具有比基态略高的能量。在高压环境下，能够观察到多个结构，其中四个在环境条件下是动态稳定的。在2013年，华盛顿研究员发现了Na₄Si₂₄。现在，他们发现在真空下将Na₄Si₂₄加热至400K，逐渐赶走钠原子，得到了一种正交同素异形体的新型硅结构。理论计算和实验表明，该硅胶材料在750K和10GPa下稳定存在，并且具有约1.3eV的直接带隙，是一种理想的光伏电池材料。美国物理学家相信本技术的最显著之处在于它的新合成方法，他说，该方法可能用于其他开放式框架材料结构的合成。美国电子结构理论学家同样称赞这个制备材料的复杂方法。