太陽能剝離膜：這一25微米的薄膜屬于晶硅，沉積在一層金屬上，制備時(shí)使用了一種新技術(shù)。來源：麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
傳統(tǒng)太陽能電池的制備，需要鋸開成塊晶硅，形成的晶圓大約180微米厚。由于鋸子鋸開硅，因此，會(huì)把幾乎等量的硅（這一層有100至150微米厚）轉(zhuǎn)變成鋸屑，這些鋸屑通常不能重復(fù)使用。
采用傳統(tǒng)工藝，一毫米的硅可以制成約3個(gè)太陽能電池晶圓。阿斯特羅瓦特公司說，它可以制成5個(gè)或更多的晶圓，就使等量的材料，這主要是需要取代鋸子，采用一種技術(shù)，可以剝離薄層硅膜，脫離厚硅片。
阿斯特羅瓦特公司和幾家公司，都希望大幅降低所需硅量，以制備太陽能電池。雖然硅的價(jià)格在最近幾年已經(jīng)下降，但是，在太陽能電池板制造中，它仍然是最昂貴的一項(xiàng)。
阿斯特羅瓦特公司的工藝，首先要鋸開硅塊，形成比較厚的硅片，每片近1毫米厚。然后，公司修飾每片晶圓的上部，這樣就可以用作太陽能電池的背片，這一工藝最后要沉積一層金屬到晶圓上。
接下來，晶圓被加熱，使材料內(nèi)部形成張力，因?yàn)榻饘俸凸璧呐蛎浻胁煌乃俣?。使用一個(gè)楔子，在變形的硅的邊緣，戳開一條縫，裂縫就會(huì)從一個(gè)邊緣擴(kuò)散到另一個(gè)邊緣，這樣，工程師最終就可以剝離金屬膜，連同一層薄薄的25微米的硅。重要的是，硅的晶體結(jié)構(gòu)使裂紋可以均勻擴(kuò)散到整個(gè)晶圓，而且硅是柔性的，所以它不會(huì)碎裂，而會(huì)脫落下來。
由此產(chǎn)生的金屬硅薄膜，隨后要進(jìn)一步加工，形成太陽能電池的正面。整個(gè)過程可以重復(fù)進(jìn)行，會(huì)繼續(xù)有25微米的薄層剝離原始厚晶圓。這完工后，形成的就是一片晶圓，但仍然比較厚，從180微米到幾百微米不等。它可以用來制作傳統(tǒng)的太陽能電池，也可以回收，回爐制成硅塊。（不同于鋸末，這種晶圓仍具有足夠高的質(zhì)量，可以進(jìn)行回收。）
其他公司制備薄片晶硅，使用的是新的鋸切技術(shù)或其他方法。但是，其他方法往往會(huì)產(chǎn)生脆弱的晶圓，它們不能采用現(xiàn)有的電池制造設(shè)備。拉杰什•饒（Rajesh Rao）是這家公司的技術(shù)總監(jiān)，他表示，阿斯特羅瓦特公司電池的金屬背片，使它們更耐用。
這家公司已經(jīng)演示了這項(xiàng)技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室制成大的8英寸寬的晶圓，而小型太陽能電池接近15％的效率。這效率稍低于傳統(tǒng)晶體硅太陽能電池，但是，研究人員尚未使用于所有已知的方法，以提高太陽能電池的效率。事實(shí)上，這些電池理論上可以達(dá)到更高的效率，勝過傳統(tǒng)的硅太陽能電池，因?yàn)樗鼈兏?，這使它更容易讓電子離開電池，產(chǎn)生電力。
下一步是演示這一工藝的商用級(jí)設(shè)備。這一工藝所有步驟的完工，采用的機(jī)器幾乎都見于太陽能電池工廠。
到目前為止，阿斯特羅瓦特公司已籌集到一筆未公開金額的資金，這是首輪風(fēng)險(xiǎn)投資，還有150萬美元是屬于美國能源部的日照計(jì)劃（Sunshot），目的是使太陽能發(fā)電可以競(jìng)爭(zhēng)過化石燃料電力。
這種方法確實(shí)有一些缺點(diǎn)。金屬硅薄膜會(huì)微微上卷，這使它們有點(diǎn)難以處理，因?yàn)槭莻鹘y(tǒng)的生產(chǎn)線。此外，不像其他一些方法，這種方法并不是完全不需要制成晶硅塊，再鋸開它，但是，它確實(shí)大大降低了需要鋸開的數(shù)量。
其他方法，比如，有一種方法，開發(fā)者是新創(chuàng)公司1366技術(shù)公司（1366 Technologies），目的是完全取消這些步驟，這可能進(jìn)一步降低制造成本。然而，這種技術(shù)有它自身的挑戰(zhàn)，包括實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量和生產(chǎn)高品質(zhì)的硅。
