- IMEC的目標是實現在硅底板上形成硅納米線的太陽能電池，轉換效率將達到約33％
- 獲得適用于太陽能電池的直徑3nm硅納米線之后，將進一步確認太陽能電池的特性
- 還要開發(fā)取代EUV曝光的低成本制造方法
- 對于研制下下代太陽能電池，還需要進一步的技術創(chuàng)新
在太陽能電池領域，瞄準下下代太陽能電池的各種構想不斷涌現。其中一種設想是在底板上排列細線狀的硅（硅納米線）。包括美國通用電氣（General Electric）在內，目前世界各地都在進行開發(fā)。
大多數的開發(fā)者的開發(fā)目的在于通過制成線狀減少硅用量從而降低成本，以及利用密布的硅納米線減少光反射。
與此相比，比利時IMEC的目的則在于利用硅納米線的量子效應。在2009年11月9日于東京舉行的“IMEC Executive Seminar”上，IMEC光伏業(yè)務總監(jiān)Jef Poortmans介紹了硅納米線太陽能電池的開發(fā)現狀。
IMEC的目標是實現在硅底板上形成硅納米線的太陽能電池。硅底板的帶隙為1.1eV，而利用量子效應的硅納米線為1.7～1.8eV。組合帶隙不同的硅底板和硅納米線，可期待提高效率。Poortmans表示：“如果這一設想能夠實現，轉換效率將達到約33％”。
目前，IMEC正在嘗試試制適于太陽能電池的硅納米線。要實現1.7～1.8eV的帶隙，硅納米線的直徑需要降至2～4nm。為形成這種極細的硅納米線，IMEC采用了為制造新一代半導體而開發(fā)的EUV曝光。
不過，即使采用EUV曝光和蝕刻，也只能形成直徑為40～65nm的硅納米線。因此，對直徑為40～65nm的硅納米線進行氧化之后，利用HF氣體去除氧化部分使其進一步變細。目前，利用這種方法獲得了直徑為8～25nm左右的硅納米線。作為其他目標的硅納米線間距（90nm）和長度（500nm）在EUV曝光和蝕刻時得以實現。
今后將利用EUV曝光和蝕刻將直徑減至30nm，然后利用氧化和HF氣體將直徑減至3nm。獲得適用于太陽能電池的直徑3nm硅納米線之后，將進一步確認太陽能電池的特性。
為了利用量子效應實現硅納米線，不僅要對線進行微細化，還要開發(fā)取代EUV曝光的低成本制造方法。對于研制下下代太陽能電池，還需要進一步的技術創(chuàng)新。
IMEC計劃開發(fā)的硅納米線太陽能電池（數據由IMEC提供） 最新開發(fā)先現狀（數據由IMEC提供）
