日前，瑞典乌普萨拉大学的研究人员和第一太阳能公司欧洲技术中心合作，创造了铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池转化率23.64%的新纪录。相关论文发表于《自然-能源》。

目前，最好的太阳能模块可以将22%以上的阳光转化为电力，而太阳能电池研究的目标之一便是以合理的生产成本实现30%以上的效率。在CIGS太阳能电池中，吸收阳光的材料以黄铜矿为基础，由铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)和硒(Se)组成，并添加银和钠。其中，钠和铷这两种碱金属之间的平衡以及CIGS层的组成是转换效率高低的关键。

在这项研究中，科学家在CIGS层中引入了较高分量的银，并实现了“曲棍球棒”形态的镓分布，其中镓在靠近太阳能电池背板处浓度较高，在靠近电池缓冲层的浓度较低且稳定。这种元素分布方式减小了横向和深度的带隙波动，降低了开路电压损失，最终创造了23.64%的转化率新纪录。

负责这项研究的乌普萨拉大学太阳能电池技术教授Marika Edoff说：“希望这些分析能为进一步提高电池性能打下基础。对于以高可靠性著称的CIGS技术来说，新纪录意味着它可能为串联太阳能电池等新应用提供可行性替代方案。”(张楠)

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41560-024-01472-3