加利福尼亚大学伯克利分校的研究者们研制了一种拥有新型纳米结构的材料，其可以使太阳能电池和光探测器的成本变低。它能像商业薄膜太阳能电池一样吸收阳光，却使用更少的半导体材料。

　　这种新材料由一排顶细底粗的纳米柱构成。窄细的顶部使光能不经过反射就穿过纳米柱，而粗厚的底部则吸收光使其能转换成电能。这种设计能吸收99%的可见光，而早期设计中的纳米柱上下都一样宽，只能吸收85%的可见光。普通材料的平面薄膜只能吸收15%的光。

　　斯坦福大学的研究员埃瑞克?加尼特（Erik Garnett）说，纳米线、微丝和纳米柱之类的结构能极好地捕获阳光，并能很好地减少所需的半导体材料的总量。他说，纳米线和纳米柱所使用的半导体材料仅为薄膜太阳能电池所需半导体材料——如碲化镉——的六分之一，是晶体硅电池使用材料的1%。这种结构也能轻易地节省材料的费用。总的来说，这些改进使太阳能电池变得更便宜。斯坦福大学的电气工程学教授范汕会（Shanhui Fan）说：“减少材料成本的同时获得相同的光捕获量，因此对太阳能电池来说，效率很重要。”

　　加利福尼亚大学伯克利分校的电气工程和计算机科学教授阿里?杰维（Ali Javey）领导了这项研究——其发表在《纳米快报》（Nano Letters）杂志上，他说，许多纳米结构材料有复杂的设计，并且需要繁琐的制作方法来堆积多层。他认为，制作纳米柱的方法相对来说既简单又便宜。

　　研究人员制造的纳米柱高2微米，底部的直径为130纳米，尖端直径为60纳米。他们一开始在一个2.5毫米厚的铝箔上创建一个有孔的模子。首先，他们把薄膜作阳极化处理，创建一系列60纳米宽、1微米深的孔洞。然后他们把铝箔暴露在磷酸中，使孔洞扩大到130纳米——铝箔在酸中的时间越长，气孔就变得越大。再次把薄膜作阳极化处理，使现有孔洞的深度再加深1微米，这一额外深度的直径为原先的60纳米。微量的金作为催化剂沉积在这些气孔中来得到半导体材料的晶体——在这里，锗对于照片探测非常有效。最后，一些铝被蚀刻掉，剩下的是一排嵌在氧化铝膜中的锗纳米柱。

　　杰维说，这种制作不同直径和形状的纳米柱的方法比其他方法简单，那些方法涉及复杂的各种材料的逐层压装和结合了金属纳米微粒的金属丝的复杂材料。

　　加尼特同意杰维的方法会比较便宜，但他说，要知道这个方法是否能被引入大规模的生产现在还为时过早。他说：“最令人兴奋的事情是证明了纳米结构可以大量增加光的吸收。”

　　通过稍微调整柱的排列，还能使材料吸收更长波长的红外线，这对于制造高效廉价的红外探测器可能非常有用。自从把论文提交到《纳米快报》之后，研究人员也已经使用这项技术制造碲化镉纳米柱，这种材料比锗更适合于太阳能电池。