超过50年历史的制造技术再进化后，科学家们得出超越过去、超级亮眼的成果。最近美国国家再生能源实验室（NREL）改良过去半导体材料磊晶制程，除了将砷化镓制造速度提高20倍，也研制出转换效率达25%的太阳能板，更有机会将三五族（III -V）太阳能成本降至每瓦0.2到0.8美元。
三五族化合物半导体是由元素周期表中三族的铝、镓、铟及五族的氮、磷、砷等元素所构成，由于优异的光电特性，常用于LED、通信与太阳能，像是磷化铟镓、砷化镓等便是太阳能领域的佼佼者，最高转换效率已突破43.5%，然而三五族太阳能成本高、制程难，我们只能在卫星、无人机等利基市场增至到它们的身影。
其中有机金属气相磊晶（MOVPE）是常见的太阳能电池制程，通过有机金属气体在基板上增长半导体薄膜。而MOVPE关键设备为反应室，首先芯片会在里面被加热到1,000°C 以上，之后透重载体气流将金属有机物输送进反应室，金属有机物遇到高温产生反应后沉积，形成晶体，过程快速且允许大量制作。
只不过参数不易控制，难以精准调整有机金属气体分子喷出来的量，因此磊晶过程相当耗时，生长速度大约每小时15微米。对此NREL决定换一种方法试试，他们改良50年历史的氢化物气相磊晶法（HVPE），该技术是用金属催化的方式增长晶型，磊晶速度较快，NREL科学家开发出设有两个反应室的HVPE机台，用两个反应室进行不同的化学沉积，并称之为动态氢化物气相磊晶法（D-HVPE）。
与MOVPE制程相比，D-HVPE能以每小时320微米的速度生长砷化镓半导体层，以及每小时206微米速度生长的磷化铟镓，速度最快提高20倍，除此之外，也可以省下许多化学反应所需的昂贵前体材料。
目前团队已经通过D-HVPE技术制造出转换效率达25%的太阳能电池，预计能再将效率提高至27%，并放眼超越MOVPE的29％。NREL科学家Kevin Schulte表示，为了完成目标，团队还要持续改良。
NREL战略能源分析中心Kelsey Horowitz表示，随着进一步优化技术和商业化量产，三五族太阳能电池的制造成本有望降至每瓦0.2到0.8美元。
该团队希望能研发出制造速度大为提高，太阳能效率也相同，甚至超越过去的技术，过去MOVPE技术在1970年时取代HVPE，未来说不定某天，新一代的D -HVPE能超越MOVPE制程。目前研究已发布在《Nature Communications》。
（首图来源：NREL）