日本东京都市大学钙钛矿-CIGS叠层电池效率达25.14%，首次突破25%壁垒刷新世界纪录

B910化工消息：5月18日消息，日本东京都市大学研究团队在钙钛矿-CIGS（铜铟镓硒）叠层太阳能电池领域取得突破，实现25.14%的光电转换效率，经日本产业技术综合研究所（AIST）认证，刷新了该技术路线的世界纪录。相关成果已发表在PMC（PubMed Central）平台。

此前该路线的世界纪录为德国亥姆霍兹柏林能源与材料研究中心（HZB）于2025年2月创造的24.6%。此后全球多个研究团队持续推进效率提升，但25%的效率壁垒始终未被突破，东京都市大学团队首次越过这一门槛。

该叠层电池采用两端（2T）单片集成结构，活性面积1平方厘米。研究团队的核心创新在于在钙钛矿顶电池和CIGS底电池之间引入新型阻挡层。该阻挡层提供更适合钙钛矿薄膜生长的表面，提升钙钛矿吸收层的结晶质量，同时减少界面复合损失，并阻止CIGS层与钙钛矿前驱体之间不利的化学反应。

在标准光照条件下测试，该叠层电池实现了25.14%的效率、1.845 V的开路电压、16.25 mA/cm²的短路电流密度和83.5%的填充因子。

电池结构方面，顶电池采用ITO衬底、MeO-2PACz自组装单分子层空穴传输层、钙钛矿吸收层、C60电子传输层、ALD-SnO₂层、ITO层、MgF₂减反射涂层和银金属接触。底电池采用钠钙玻璃衬底、钼背接触、CIGS吸收层（由AIST开发）、CdS缓冲层和ZnO窗口层。

钙钛矿-CIGS叠层电池被认为是薄膜光伏的重要技术路线。CIGS电池具有可调带隙（约1.0-1.7 eV）和良好的光吸收特性，与宽带隙钙钛矿顶电池搭配可更高效利用太阳光谱。相比钙钛矿-硅叠层，CIGS底电池的柔性优势也使其在建筑一体化光伏等领域具有应用潜力。不过，钙钛矿-CIGS路线的效率长期落后于钙钛矿-硅路线（后者已突破30%），25.14%的纪录有助于缩小这一差距。

研究人员表示，通过优化电池结构进一步提升短路电流有望继续提高效率，后续还将通过改进添加剂和钝化技术加速面向产业化的研发进程。东京都市大学此前还在柔性钙钛矿-硅叠层电池领域取得了26.5%的效率，显示出该校在叠层光伏技术方面的综合实力。 （来源：PV Magazine）