太阳能和氢研究中心ZSW、马丁·路德大学的Halle-Wittenberg（MLU）和Helmholtz-Zentrum Berlin（HZB）最近发现了一个可以提高薄膜太阳能电池性能以将更多的阳光转化为电能的关键点。研究团队的目的是研究CIGS薄膜太阳能电池和模块中主要的损耗机制，以便通过创新措施减少或消除这些损耗。

　　近年来，CIGS薄膜太阳能电池的最大理论效率达到了33％，但仍有大约十个百分点的潜力尚未开发。这由CIGS太阳能电池功能层和不同界面处的损耗机制，损失机制的确切地点和原因一直都不明。

　　ZSW，MLU和HZB的研究人员通过将实验测量方法与计算机模拟相结合，来识别这种类型的损耗机制。HZB使用各种电子显微镜技术和光电测量方法分析了高效的CIGS太阳能电池，从而为MLU开发的二维设备仿真提供了现实的价值。

　　ZSW通过共蒸发工艺制造了CIGS电解槽，该工艺同时在真空中沉积铜、铟、镓和硒。无需额外的抗反射层，电池的效率为21％。该电池的物理微观结构以及在各种分析方法的实验中获得的值用作二维模拟的输入参数。

　　计算机模拟表明，CIGS层内电活性晶界处复合的增加构成了显着的损耗机制。最重要的是，这会降低开路电压和填充系数，从而降低电池的效率。

　　要进一步提高CIGS薄膜太阳能电池和组件的效率，需要做的是降低电活性晶界的密度并生产出具有较大晶粒的CIGS层。这可以通过技术手段来实现，例如，通过在CIGS层中添加添加剂，调整基材材料或优化涂层过程中的温度平衡。这些将有助于光伏行业提高CIGS模块效率。