北海道大學電子科學研究所的研發團隊,利用可得到極佳電場增強效果的金屬奈米構造技術,開發出高轉換效率的薄膜太陽電池。將該技術應用在太陽電池製作上,因可活用紅外光,可大幅提升太陽電池的轉換效率。研發團隊計畫將該技術成立聯盟,期望可將該技術實際應用在第三代太陽電池。
研發團隊已證實利用該結構,可使以矽為材料的一般太陽電池較難發揮的紅外光領域,達到電能轉換的成果。在聯盟成立之前,已使用氧化鈦為光吸收材料,成功試作出厚度5mm的薄膜太陽電池,京瓷也表示將加入該聯盟參與研發運作。
金屬奈米結構,係指將金屬粒子以3nm間隔平面鋪滿的狀態,以光照射該構造,可將光能量關閉在金屬粒子間的狹小空間中,可由這微弱的光簡單誘發出非線形的光學現象。家庭用的太陽電池主要利用可見光光域的光來發電,長波長的紅外光域,幾乎無法轉換成電能來利用,新技術研發之後,可利用該現象將紅外光有效地應用在太陽電池上。
研發團隊將奈米等級直徑多孔質體的Alumina Sheets作為mask,進行金粒子奈米結構太陽電池基板的製造手法,期望可在下一季達到設定目標。另外,目前試作出的氧化鈦太陽電池的轉換效率只有2%,但利用該聯盟所研發出的技術,可將太陽電池轉換效率提高至10%。