在等离子处理中用二氧化碳气体处理硅为制造太阳能电池的关键步骤带来了简化和控制。用于沉积一个简单的过程硅氧化物上的硅晶片可以是用于制备基于硅的一个很大的进步太阳能电池。KAUST的研究人员在充满二氧化碳气体的腔室中使用了一种称为等离子处理的方法。

半导体元素硅是大约90%的太阳能电池生产的首选材料。当硅中掺杂有选定的杂质时，来自太阳光的能量可以将电子踢成电流。

甲技术挑战出现，但是，在硅的暴露表面，通过Areej Alzahrani，一个KAUST博士描述 学生，作为“悬空债券”的问题。她解释说，减少了硅原子在表面结合在一起的可用性，这为光能喷射的电子留出了空间，使其与离开的电子留下的带正电的“空穴”复合。

这个问题可以通过在称为钝化的化学过程中在用于形成电触点的表面区域生成一层氧化硅来解决。有几种方法可以实现此目的，但是它们都具有困难和局限性。他们还引入了额外且昂贵的制造步骤。Alzahrani说：“现有方法的问题使我们面临寻找更简单实用的过程的挑战。”

解决方案包括将硅暴露于等离子体(一种低温电离气体)中的二氧化碳中。如太阳能电池的架构所要求的，这允许可控地沉积氧化硅，然后覆盖另一个硅层。在同一腔室中完成这两个步骤可显着降低生产成本。Alzahrani总结说：“这种简单明了的过程可能对太阳能电池行业很有用。”

她指出，该团队对这种方法实现了具有所需微结构的超薄氧化硅层沉积的控制感到惊讶。它还产生了在高温下更稳定的氧化膜，克服了现有方法的另一个问题。测试表明，该程序允许高电压和低电阻，这是有效性能所必需的。

现在，团队已经展示了基本技术，并计划继续发展其商业潜力。研究小组负责人Stefaan De Wolf说：“第一步是将这一过程集成到一个完整且可工作的太阳能电池中，同时还探索改进的光捕获设计。”