瑞士聯(lián)邦材料科學與技術實驗室Empa的科學家們完善了之前開發(fā)的柔性太陽能電池，實現(xiàn)了破紀錄的18.7%的效率。

柔性銅銦鎵硒(CIGS) 太陽能電池目前還是一個新興領域。但是，Ayodhya N. Tiwari領導的一個科學家小組經(jīng)過多年努力，改善了材料的效率。

Tiwari先生說：“柔性C.I.G.S.18.7%的新紀錄效率值憑借多晶硅晶圓或銅銦鎵硒玻璃上的薄膜太陽能電池。幾乎彌合了與太陽能電池的效率差距。”

研究小組之前制造的柔性太陽能電池擁有17.5%的效率，是C.I.G.S.層之間一片覆蓋著雜質(zhì)擴散屏障的鋼箔——薄涂層的材料可以防止擴散，溫度約為550攝氏度。

但是，當他們從鋼箔去除屏障時，將其進行相同的處理，得到了更高的效率17.7%。這證明了傳統(tǒng)的在金屬箔上覆蓋屏障涂層阻止有害雜質(zhì)沒有必要。

根據(jù)這些研究結(jié)果，為了達18.7%的效率，科學家們改進了銅銦鎵硒層的結(jié)構(gòu)特性和專用的低溫沉積來生成層。然后，他們僅僅在最后階段使用鈉完成了摻雜過程。

通過這一工藝，他們證明，聚合物薄膜作載體底物比金屬箔更好，可以實現(xiàn)更高的效率。

科學家們認為柔性高性能CIGS太陽能電池的一個好處是因為其卷到輥加工工藝而降低了生產(chǎn)成本。他們還說，因為它輕巧靈活，在運輸、安裝和模塊結(jié)構(gòu)框架方面是比較劃算的。

目前，Empa計劃將這些創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為工藝大規(guī)模生產(chǎn)低成本太陽能電池組件，Empa主管Gian-Luca Bona說。

該實驗室目前正與Flisom合作，這家創(chuàng)業(yè)公司的業(yè)務重心是制造柔性太陽能電池組件。

該項目得到了瑞士國家科學基金會、技術和創(chuàng)新委員會、瑞士聯(lián)邦能源辦公室、歐盟科技框架計劃、W Bölsch AG和Flisom的支持。

Tiwari先生第一個有希望的柔性太陽能電池是在1999年開發(fā)的，在旋涂高分子膜上使用了CIGS，實現(xiàn)了12.8%的效率。 2005年，與Flisom合作，他們能夠?qū)⑿侍岣叩?4.1%，2010年又提高到17.6%。

美國能源部的勞倫斯伯克利國家實驗室和加州大學伯克利分校在2009年7月，也努力設計一款低成本柔性太陽能電池。他們的太陽能電池由納米柱制成，與一種透明的、正極型半導體緊密結(jié)合起來，可達到6%的能量轉(zhuǎn)換效率。