日前，瑞典烏普薩拉大學的研究人員和第一太陽能公司歐洲技術中心合作，創造了銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池轉化率23.64%的新紀錄。相關論文發表于《自然-能源》。

目前，最好的太陽能模塊可以將22%以上的陽光轉化為電力，而太陽能電池研究的目標之一便是以合理的生產成本實現30%以上的效率。在CIGS太陽能電池中，吸收陽光的材料以黃銅礦為基礎，由銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)和硒(Se)組成，并添加銀和鈉。其中，鈉和銣這兩種堿金屬之間的平衡以及CIGS層的組成是轉換效率高低的關鍵。

在這項研究中，科學家在CIGS層中引入了較高分量的銀，并實現了“曲棍球棒”形態的鎵分布，其中鎵在靠近太陽能電池背板處濃度較高，在靠近電池緩沖層的濃度較低且穩定。這種元素分布方式減小了橫向和深度的帶隙波動，降低了開路電壓損失，最終創造了23.64%的轉化率新紀錄。

負責這項研究的烏普薩拉大學太陽能電池技術教授Marika Edoff說：“希望這些分析能為進一步提高電池性能打下基礎。對于以高可靠性著稱的CIGS技術來說，新紀錄意味著它可能為串聯太陽能電池等新應用提供可行性替代方案。”(張楠)

相關論文信息：

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