日本产业技术综合研究所（AIST）的研究团队在铜镓硒太阳能电池领域取得突破，实现了12.28%的功率转换效率。这一成果基于新型铜镓硒吸收层材料，通过优化设计和工艺，在宽带隙硫族化物太阳能电池中创下纪录。

铜镓硒是一种具有直接带隙的半导体材料，其带隙约为1.68 eV，能有效吸收可见光。该材料具备高吸收系数和良好的缺陷容忍性，有助于提升太阳能电池性能。研究主要作者石冢将吾表示：“所实现的效率可被视为在1.65–1.75 eV范围内的宽带隙硫族化物太阳能电池中报道的最高值，特别是在无铟宽带隙黄铜矿或CIGS相关太阳能电池中。” 该器件性能已由AIST可再生能源先进研究中心的光伏校准、标准与测量团队独立认证。

这项铜镓硒太阳能电池的设计在吸收层背面区域掺入铝，形成背表面场，从而提高了开路电压和填充因子。制造过程包括在钠钙玻璃衬底上沉积钼背接触，通过三阶段工艺生长铜镓硒吸收层，并添加硫化镉缓冲层和氧化锌窗口层。与先前版本相比，新器件通过优化铝分布和加厚缓冲层，减少了界面复合，实现了0.996 V的开路电压和17.90 mA/cm²的短路电流。

铜镓硒太阳能电池的研究仍处于基础阶段，石冢指出：“我们的工作侧重于旨在用于叠层太阳能电池顶电池的宽带隙器件的基础研究与开发。原型器件的制造还需要开发合适的底电池以及叠层技术。” 相关成果已发表在《科学进展》期刊上，为未来高效太阳能技术发展提供了新路径。