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宾夕法尼亚州立大学的最新研究为薄膜光伏电池设计提出了一种新方法。
几年来，串联电池一直是光伏研究人员的热门话题，并被许多人视为“太阳能电池技术的未来”。但是，我们仍然没有看到包含这项技术的商用设备，尽管钙钛矿硅技术处于领先地位，但仍有许多不同的设备结构在争夺研究人员的注意力。
在从事串联电池设计的人们中，一个普遍的问题是，采用两端子还是四端子设计是更好的选择。在两端子设置中，如果不小心地彼此“调谐”，则单元会限制彼此的性能，而四端子设备则需要更复杂的电路来分别管理每个单元。从本质上讲，串联设备具有固有的复杂性，问题是是在单元内还是在模块级别进行管理。
但是，由美国宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University）领导的科学家提出了另一种方法，可以消除这种复杂性。在《应用物理快报》上发表的一篇论文中，他们得出的理论是，将两个吸收层堆叠到一个单元中，而不是将两个完整的单元堆叠在另一个单元上，这既可以提高效率，又可以降低生产成本。
为了使这种装置工作，两个吸收层必须具有非常相似的结构。宾夕法尼亚州立大学的研究小组对这种器件进行了建模，将铜铟镓硒（CIGS）和铜锌锡硫化物/硒化物（CZTS）层合并到一个单元中，并指出这两种材料具有相似的晶格结构，可以使用相同的气相沉积技术沉积。他们的光电模型表明，通过优化两层带隙，这样的器件可以达到34.45％的效率。
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