德國卡(ka)爾斯魯厄理工學(xue)院（KIT）的(de)研究人員開發出一種(zhong)基于鈣鈦(tai)礦以(yi)及銅/銦/硒（CIS）薄(bo)膜的(de)疊層太陽能電池。

據(ju)介紹，該電(dian)池為(wei)同類(lei)電(dian)池中第一個(ge)實現接近25%效率(lv)的光伏(fu)電(dian)池。新型光伏(fu)電(dian)池合格(ge)效率(lv)為(wei)23.5%，最(zui)大(da)效率(lv)24.9%。

該效率已(yi)經弗勞恩霍夫(fu)太陽能(neng)系統研(yan)究所（Fraunhofer ISE）驗證。

科(ke)學家們(men)利用具有約1.03 eV帶隙的(de)CIS和(he)少量(liang)的(de)鎵，以及帶隙約為(wei)(wei)1.59 eV的(de)三陽離子鈣鈦礦，使用抗反射(she)涂(tu)層（ARC）來(lai)增強(qiang)耦(ou)合光并提高一般(ban)光電(dian)流。該(gai)電(dian)池的(de)功率轉換效率為(wei)(wei)24.9%，開路電(dian)壓(ya)為(wei)(wei)1.57 V，短路電(dian)流為(wei)(wei)21.1 mA，填充變(bian)量(liang)為(wei)(wei)75.2%。頂(ding)部和(he)底部電(dian)池的(de)摻入光電(dian)流分別為(wei)(wei)20.4 mA和(he)20.7 mA。

2020年9月，美國國家可(ke)再生能源實驗(yan)室(shi)新(xin)型鈣鈦礦(kuang)CIGS疊層電(dian)池的效率(lv)達到24.16％，創下世界紀(ji)錄，由弗勞恩霍(huo)夫(fu)太陽(yang)能系統(tong)研究所（ISE）CalLab實驗(yan)室(shi)正(zheng)式(shi)認(ren)證。

疊層電池(chi)結合了兩種不同的(de)半(ban)導(dao)體，這些(xie)半(ban)導(dao)體將光譜的(de)不同部分(fen)轉換成電能。

由銅，銦，鎵(jia)和硒組成的(de)光(guang)伏(fu)電池可以沉積為(wei)(wei)薄膜(mo)，總厚(hou)度僅為(wei)(wei)3-4微米(mi)。鈣鈦(tai)礦層更薄，僅為(wei)(wei)0.5微米(mi)。因(yin)此，由CIGS和鈣鈦(tai)礦制成的(de)新型疊層太陽能電池厚(hou)度遠低(di)于5微米(mi)，可用來生產柔性太陽能電池組件。