瑞士联邦材料科学与技术实验室 (Empa) 的科学家近日开发了一种新的低温生产工艺，用于生产 CIGS(铜铟镓二硒) 双面薄膜太阳能电池。这种电池具有创纪录的前照式效率和后照式效率，可将光转化为电能的效率实现了 30% 以上。

据研究人员在《自然》发表的文章称，CIGS 双面薄膜太阳能电池可以从正反两面收集太阳能，因此可以比传统太阳能电池产生更多的太阳能。然而，这种电池一般采用高温沉积工艺生产，当温度超过 550°C 时，会发生化学反应，形成氧化镓界面层，阻挡阳光产生的电流。电池的能量转换效率因此受到影响。

为了提高电池效率，科学家们开发了低温沉积工艺，该生产方式产生的氧化镓更少。他们使用少量银来降低 CIGS 合金的熔点，并在仅 350°C 的沉积温度下获得具有良好电子特性的吸收层。他们使用高分辨率透射电子显微镜分析了多层结构，并没有在界面处检测到任何氧化镓。

Empa 的领导人 Ayodhya Tiwari 教授和他的团队在柔性薄膜太阳能电池方面的研究已经超过 20 年。凭借对技术和基本物理过程的深入了解，他们多年来取得了多项太阳能效率记录。他们从 1999 年的 12.8% 开始，效率逐步优化完善，2019 年时，该数值升至 20.8%,而去年该效率已经达到 21.4%。

采用该技术的太阳能模块特别适用于建筑物的屋顶和外墙、温室、运输车辆、飞艇和便携式电子产品。此次双面 GIGS 技术上的突破有望为太阳能发电带来新的应用前景。Tiwari 表示，“双面 CIGS 技术有潜力产生超过 33% 的能量转换效率，为未来的薄膜太阳能电池开辟了新的可能性。我们现在正试图与欧洲各地的重点实验室和公司建立合作关系，以加速该技术的发展和更大规模的工业生产。