串联太阳能电池光电转换效率创新高
中国能源产业发展网 发布时间：
2026-07-07 21:12
【中国能源产业发展网】获悉，德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心联合柏林洪堡大学和柏林材料科学中心的科学家，将铜铟镓硒半导体层与钙钛矿结合，制备出的串联太阳能电池光电转换效率高达25.5%，一举刷新了同材料组合、同尺寸电池24.6%的纪录。新纪录已获权威认证，并于近日收录于《焦耳》杂志发布的太阳能电池效率表中。
该串联太阳能电池将铜铟镓硒（CIGS）半导体层与钙钛矿结合，并引入数层精心优化的中间层。要进入《焦耳》杂志效率表，电池光电转换效率不仅要超群，面积也必须超过1平方厘米。该电池的实际面积达1.081平方厘米，满足认证要求。
为降低界面损失、提升器件稳定性，研究团队从多种镍氧化物与自组装单分子层中筛选出最优组合，用作空穴传输材料。此外，团队通过精细调控巴克明斯特富勒烯在超薄（1纳米）氟化锂钝化层上的初始热蒸发速率，显著改进了电子选择性接触工艺，从而提升了电池的光电转换效率。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有吸收系数高、带隙可调、弱光性能好等优点，而钙钛矿材料则具有优异的光电特性和可低温制备的特点。将两者结合形成串联结构，可以更充分地利用太阳光谱中不同波长的光，提高整体能量转换效率。团队表示，针对类似架构的电池，其内部测试效率已攀升至27.5%，更高的纪录正呼之欲出，显示出该技术路线的巨大潜力。
【来源：科技日报】
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