印度维斯韦斯瓦拉亚国家技术学院的研究团队成功模拟出一种基于无铅卤化物钙钛矿与铜铟镓硒(CIGS)的串联太阳能电池。该新型太阳能电池顶部采用能带隙为1.6 eV的钙钛矿(CsGeI3)电池,底部则是能带隙为1.1 eV的CIGS电池,形成双端器件结构,潜在转换效率高达26.06%。

研究通讯作者Sushama M. Giripunje向《光伏》杂志透露:“当前研究聚焦于通过采用钙钛矿(CsGeI3)与CIGS结合的新型器件结构,减少单结太阳能电池中的热化及传输损失。”他强调,这是首次尝试将CsGeI3顶部电池与CIGS底部电池以串联方式配对。研究团队在《利用SCAPS-1d对双端单片钙钛矿-CIGS串联太阳能电池进行数值模拟分析以增强光伏性能》一文中,详细阐述了如何利用SCAPS 1D软件模拟新型串联CsGeI3钙钛矿-CIGS电池。
为确保模拟结果的精确性,研究团队先利用实验数据对顶部和底部太阳能电池进行校准,再将模拟与实验结果对比分析。他们深入研究了厚度、寄生电阻、温度、量子效率等参数对太阳能电池性能的具体影响。设计的CsGeI3/CIGS串联太阳能电池中,顶部电池厚度为273nm,底部电池为1000nm。SCAPS软件预测显示,单电池功率转换效率分别为16.93%和16.49%,而串联器件的整体转换效率则达到26.06%,开路电压为1.73 V,短路电流密度为19.32 mA cm−2,填充因子为77.98%。Giripunje总结道:“这种钙钛矿-CIGS串联设计为开发高效、低成本太阳能电池提供了新的可行路径。”









