俄罗斯自动化和控制过程研究所的科学家们开发了一种新型的黑硅，他们说这种黑硅具有更高的近红外 (NIR) 光吸收率，并且可以更好地吸收 1100-1800 nm 范围内的太阳辐照度。

该研究的通讯作者 Alexander Shevlyagin 表示，我们只是在黑硅上添加了另一个吸收层，这在一定程度上复制了它的形态。 ”在我们之前的工作中，我们已经展示了没有表面纹理的硅 - 硅化物异质结的太阳能电池操作。

俄罗斯研究小组在《应用表面科学》上发表的论文“ Mg 2 Si 是新的黑色：引入一种黑色硅化物，在 200-1800 nm 波长处具有 >95% 的平均吸收” ，其中解释说，新的吸收层是由镁制成的硅化物 (Mg2Si)是一种由镁和硅组成的无机化合物，能带隙为 1.5 eV。与裸硅相比，Mg2Si 是一种与硅兼容的光学材料，从紫外 (UV) 到近红外区域具有出色的吸光度。它已经展示了作为同质/异质结光电探测器和太阳能电池的光伏观点。

研究人员通过一种不需要超高真空并且可以通过热蒸发和磁控溅射进行的低温和可扩展工艺实现了他们所谓的黑硅“硅化”。他们通过晶体硅晶片的反应离子蚀刻制造了用于制备黑硅化镁的黑硅基板，然后使用真空蒸发在基板表面覆盖了 Mg2Si 层。

学者们强调：与起始 b-Si 表面相比，Mg2Si 覆盖的 b-Si 纳米锥体的反射光谱显示出强大的 NIR 抗反射性能。测量结果证实，黑色硅化镁表面在 200-1800 nm 光谱范围内的平均反射率为 3.7%，相对于 17.6% 的裸黑硅，反射率低 5 倍。

他们认为，该材料改进的光捕获性能应归因于新化合物中实现的复杂的分级纳米锥-纳米薄片结构，这导致近红外抗反射和吸收性能显着提高。他们进一步解释说，在 b-Si 纳米锥内反向散射后的 NIR 光子被 Mg2Si 有效吸收，在宽光谱范围内具有更高的固有吸收系数。

该组织将这种新型宽带黑色材料称为“黑色硅化物”，并表示它也可用于近红外光吸收器和高灵敏度近红外器件。获得的结果提出了一种简单的技术，可以进一步提高硅 - 硅化物串联太阳能电池的光电转换效率，使用黑硅而不是金字塔状硅表面纹理作为与其他环境友好和硅兼容的硅化物进行硅化的平台他们得出结论。