日本国家先进工业科学技术研究所（AIST）的科研人员成功将硒化铜镓（CuGaSe₂）太阳能电池的功率转换效率提升至12.28%，创造了新的效率纪录。这项成果为无铟太阳能电池技术的发展提供了重要参考。

CuGaSe₂是一种硫族化物半导体材料，属于黄铜矿家族，其直接带隙约为1.68 eV，能够高效吸收可见光，在太阳能转换中表现出良好性能。与常见的铜铟镓硒（CIGS）材料相比，CuGaSe₂具有更宽的带隙，适合用于串联太阳能电池中的顶电池。

该CuGaSe₂太阳能电池展现出优异的缺陷容忍性，即使在晶体结构存在不完美的情况下，也能减少电荷载流子复合，维持较高性能。研究主要作者Shogo Ishizuka表示：“12.28%的效率是目前在1.65–1.75 eV宽带隙硫族化物太阳能电池中报告的最高值，特别是对于无铟黄铜矿或CIGS相关电池。”

电池性能已由AIST可再生能源高级研究中心的团队独立验证。研究人员在2024年改进了设计，通过在CuGaSe₂薄膜背面添加铝，形成背表面场（BSF），从而提升了开路电压、填充因子和整体效率。

电池结构包括钠钙玻璃基板、钼背接触、无铟黄铜矿吸收层、硫化镉缓冲层、氧化锌窗口层和金属网格电极。铝和氟化铷的引入进一步优化了性能，增强了开路电压。

Ishizuka指出，这项研究专注于宽带隙器件的基础开发，旨在用于串联太阳能电池的顶电池。目前，完整原型的构建还需要兼容的底电池和串联技术，因此尚未进入大规模生产阶段。