Kesterite（硫銅錫鋅礦）是下一代薄膜太陽能電池中最有前途的光吸收材料之一。然而，到目前為止，它只在研究層面找到了有限的應(yīng)用，其效率一直徘徊在10%左右。

Kesterites是由豐富的元素組成的，最常見的是銅、錫、鋅和硒。與銅銦鎵硒（CIGS）化合物不同，所有這些材料都有完善的供應(yīng)鏈，可以吸收太陽能行業(yè)的一些額外需求，而不會有大問題。

考慮到這一點(diǎn)，中國福州大學(xué)的一組研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種靈活的雙面kesterite（CZTSSe）光伏設(shè)備，他們說這種設(shè)備適用于室內(nèi)和外太空的光伏應(yīng)用。

這種kesterite太陽能電池具有對稱的配置，兩邊的結(jié)構(gòu)和形態(tài)都相同。正面和背面的電池堆都沉積在鉬（Mo）箔上。每個電池的有效面積為0.21平方厘米，其電極由二硒化鉬（MoSe2）、CZTSSe層、硫化鎘（CdS）緩沖層、氧化鋅（ZnO）層、氧化銦錫（ITO）透明導(dǎo)電涂層和銀（Ag）構(gòu)成。

為了降低制造成本，該研究小組決定通過循環(huán)旋涂方法在箔的兩面沉積相同的層。研究人員解釋說：“旋涂和退火過程通過在正面和背面交替進(jìn)行重復(fù)九次，以獲得雙面預(yù)制的CZTSSe薄膜。CdS層是通過化學(xué)浴沉積（CBD）方法沉積的。制造過程還包括硒化處理和真空方法進(jìn)行濺射和蒸發(fā)?！?/p>

雙面太陽能電池在正面達(dá)到了9.3%的效率，開路電壓為436mV，短路電流為33.76mA/cm2，填充因子為63.2%。至于背面，該電池的功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到9.0%，開路電壓為434mV，短路電流為33.7mA/cm2，填充系數(shù)為61.7%。在強(qiáng)度為1.5-18.5mW/cm2的弱LED光照下，這些器件也顯示出6-8.8%效率的良好性能。

未封裝的電池被放在一個老化箱中，在標(biāo)準(zhǔn)的"一個太陽"的強(qiáng)度下連續(xù)照耀數(shù)天，每天測試一次。經(jīng)過14天的測試，該裝置顯示出與最初的性能相比，退化了不到5%。

據(jù)其創(chuàng)造者稱，這種雙面光伏裝置可以被彎曲和拉伸而不影響其電力轉(zhuǎn)換效率。兩個電池能夠在不同的光照下獨(dú)立工作，通過并聯(lián)電路共同輸出電流?？茖W(xué)家們總結(jié)說："雙面裝置可以直接利用全方位的燈光，并通過基片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生周期性的可變電流。對雙面柔性CZTSSe太陽能電池的研究為室內(nèi)裝飾品集成光伏提供了一個新的前景。"

該裝置在發(fā)表于《自然通訊》的論文《用于室內(nèi)光伏應(yīng)用的新型對稱雙面柔性CZTSSe薄膜太陽能電池》中有所描述。