超甲状腺機能膜太陽電池は、低品質の消費と費用対効果の高い生産の可能性を保持していますが、細胞効率は、吸収するシグス層の厚さが減少するため、近赤外（NIR）領域での光の吸収不足に苦しんでいます。この問題を克服するために、HZBとヨハネス・ケプラー大学の研究者は、CIGSEナノ粒子を統合するための新しい戦略を導入しました。
ナノ粒子は、共蒸発プロセス中に薄膜に自己組織化されています。ナノ粒子の表面自由エネルギーが高いため、CDSバッファー層からのセレン化物原子はCIGSEフィルムに簡単に移動し、制御されたサイズと空間分布でセレニドナノ結晶を形成できます。セレニドナノクリスタルの形成は、光吸収エッジをNIR領域に拡張し、NIR光の変換を強化することができます。
最適化されたCigseナノ粒子ベースの太陽電池は、12.6％の効率を示しており、これはナノ粒子のない参照細胞と比較してかなりの改善を表しています。この研究は、高性能の超薄型シグセ太陽電池を製造するためのシンプルでスケーラブルなアプローチを示しています。このアプローチは、CDTEやCZTSSEなどの他の薄膜太陽電池に拡張することもできます。
