9月10日消息，arXiv预印本（编号2609.11755，9月10日提交）显示，研究人员通过SCAPS-1D器件模拟系统研究了基于Cu2NiGeS4（CNGS）四元硫族化物吸收层的薄膜太阳能电池，采用In2S3电子传输层与MoTe2空穴传输层的新构型，优化后预测功率转换效率达28.44%。

CNGS兼具强光学吸收系数与地球丰富、环境友好的元素组成，是新一代薄膜光伏的候选吸收层材料，但其光伏潜力——尤其在与优化电荷选择层组合方面——此前研究相对不足。作者Md Tashfiq Bin Kashem与Hasib Md Abid Bin Farid通过分析能带分布、电场、载流子分布与产生-复合特性，揭示了异质结界面处载流子分离与抽取的物理机制，并系统优化了层厚、掺杂浓度、体相与界面缺陷密度、复合系数、寄生电阻、温度与光照强度等关键参数，识别出限制器件性能的主导因素。

优化器件在AM1.5G光照、300K条件下的预测性能为：转换效率（PCE）28.44%、开路电压（VOC）0.984V、短路电流密度（JSC）34.39mA/cm²、填充因子（FF）84.04%——显著超出本研究引用的CNGS基太阳能电池此前6.25%-21.17%的效率区间。

该计算研究确立了In2S3/CNGS/MoTe2作为下一代薄膜光伏候选平台的地位，并为吸收层优化与界面工程提供了有物理依据的设计指南。作为模拟结果，其价值在于为后续实验验证划定了明确的参数空间——若实验逼近预测性能，不依赖稀缺元素的高效薄膜光伏路线将新增一个有力选项。 （来源：arXiv）