市面上几乎所有的太阳能电池板都是这样制作的:从一大块硅晶上切下两片薄片(每片厚度约为200微米,即0.2毫米),再在上面涂上一层涂层来增强光伏效应(含磷物质和溴分别被用来制造N型和P型硅片)。然后将这两片硅片叠压在一起,上下接上电极,再在这一整套装置外包上保护性玻璃——看,一块标准太阳能电池就做好了。
从理论上讲,你其实可以在任何半导体材料上涂上涂层来制作太阳能电池。但不幸的是,那些更便宜且更易获得的材料(如氧化铜)无法很好的保持表面的涂层,并最终会导致PN结的解体;硅片可以很好的保持表面涂层,但却非常昂贵。
为了解决这一问题,加利福尼亚的研究者们开发出了一种新型的太阳能电池,被称作"屏蔽加工场效应光伏电池(screening-engineered field-effect photovoltaics)",缩写为SFPV。与传统方法直接在材料上施敷涂层不同,这一新工艺使用微型电场来实现相同的效果。只要这个电场持续存在,PN结就可以一直保持,这块光伏电池也就会持续产生电能。维持这个电场所需的能量也明显小于光伏效应产生的能量。