太陽能電池的重大革新

肇慶皓明有機硅材料有限公司創建于2003年，由臺灣皓明企業有限公司和佛山森立有限公司（創立于1993年）共同創建，是一家專業從事有機硅及其相關應用的研發、生產與銷售的合資企業。主要產品有高溫硫化硅橡膠（HTV）、單組份室溫硫化硅橡膠（RTV-1硅酮膠）、雙組份室溫硫化硅橡膠（RTV-Ⅱ模具膠）以及炊具五金制品等。公司擁有ISO9001(2008)質量管理體系認證、ISO14000環境 質量認證、BSCI、法國BV公司/Alibaba生產能力深度認證、美 國FDA、歐盟ROHS、LFGB、REACH國際檢測認證等榮譽。
美國的研究人員合成了一種直接帶隙同素異形體的新型硅材料。它結合了如砷化鎵的吸光能力和傳統硅材料的加工優勢，可能使太陽能電池和發光設備發生徹底變革。目前的合成流程長且昂貴，但研究人員認為這項技術能夠解決這個問題。
通過加熱趕走鈉原子，形成新的正交硅結構硅材料是電子工業的支柱，但是通常的金剛石立方結構同素異形體具有間接帶隙。這意味著電子不能通過吸收或發射光子的形式在價帶和導帶間來回穿越，它們還需要聲子來節省動力。這降低了硅材料的吸收和發射光的效率。硅太陽能電池需要厚的硅晶片以吸收足夠的光，而LED封裝膠則需要更昂貴的材料，如砷化鎵，有毒且易分解。
新型Si₂₄同素異形體是具有5-, 6- 和8-SP3鍵合硅環的開放式框架結構，該材料當前僅生產粉末樣品，其復雜的制造過程顯然限制了它的工業應用。然而，研究員樂觀地認為這些困難是可以克服的。現在他們正在重點研究能夠形成優良性能單晶材料的方法。一旦他們能夠做到，他們才能真正確認該材料是否能為半導體技術帶來革命性發展。此外，如果能夠得到該晶體合理尺寸的基板，完全可以在任何高壓下生產該同素異形體，也能夠生產當前使用金剛石生產的多尺寸外延生長晶體太陽能密封膠。硅的四面體鍵結構促使其具有多種假想亞穩態結構，其中多個具有比基態略高的能量。在高壓環境下，能夠觀察到多個結構，其中四個在環境條件下是動態穩定的。在2013年，華盛頓研究員發現了Na₄Si₂₄。現在，他們發現在真空下將Na₄Si₂₄加熱至400K，逐漸趕走鈉原子，得到了一種正交同素異形體的新型硅結構。理論計算和實驗表明，該硅膠材料在750K和10GPa下穩定存在，并且具有約1.3eV的直接帶隙，是一種理想的光伏電池材料。美國物理學家相信本技術的最顯著之處在于它的新合成方法，他說，該方法可能用于其他開放式框架材料結構的合成。美國電子結構理論學家同樣稱贊這個制備材料的復雜方法。