研究人員制作了具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的新材料，并在電池層面將其與現(xiàn)有材料進(jìn)行了比較，得出結(jié)論，只有使用鉛鈣鈦礦才能實(shí)現(xiàn)高效率。然后，他們制造了高效的演示器，例如采用絲網(wǎng)印刷金屬化的 100 平方厘米以上的鈣鈦礦硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池。

該項(xiàng)目還包括開(kāi)發(fā)可擴(kuò)展的鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池，該電池的功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到31.6% ，該成果于 9 月首次公布。弗勞恩霍夫研究人員采用了氣相沉積和濕化學(xué)沉積相結(jié)合的方法，以確保鈣鈦礦層均勻沉積在紋理硅表面上。該項(xiàng)目協(xié)調(diào)員 Andreas Bett 教授表示：“密切的工業(yè)合作是在歐洲建立這項(xiàng)未來(lái)技術(shù)的下一步。”

該項(xiàng)目的另一個(gè)分支是研究人員評(píng)估串聯(lián)太陽(yáng)能電池的效率和穩(wěn)定性。他們利用特性數(shù)據(jù)和光電仿真模型對(duì)串聯(lián)太陽(yáng)能電池進(jìn)行了全面的損耗分析，并確定了 39.5% 的效率的實(shí)際上限。

在該項(xiàng)目的其他部分，一個(gè)研究小組調(diào)查了鈣鈦礦中無(wú)毒、無(wú)鉛替代品的使用，但無(wú)法利用他們理論和實(shí)驗(yàn)分析的任何無(wú)鉛材料生產(chǎn)出足夠效率的串聯(lián)太陽(yáng)能電池。

同時(shí)，弗勞恩霍夫材料與系統(tǒng)微結(jié)構(gòu)研究所 (IMWS) 評(píng)估了用于制備工業(yè)串聯(lián)太陽(yáng)能電池的低能聚焦離子束技術(shù)，然后使用透射電子顯微鏡 (TEM) 對(duì)其進(jìn)行高分辨率分析。構(gòu)建了一個(gè)特殊的樣品架，允許在 TEM 基板上直接沉積吸收層和接觸層，同時(shí)開(kāi)發(fā)了方法來(lái)研究自組織分子單層的厚度、覆蓋程度和化學(xué)鍵合。

弗勞恩霍夫研究人員還對(duì)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行了評(píng)估，利用串聯(lián)太陽(yáng)能電池的階段和壽命終止來(lái)開(kāi)發(fā)鈣鈦礦串聯(lián)模塊的回收概念。他們得出結(jié)論，通過(guò)使用先進(jìn)的回收工藝，可以為鉛鈣鈦礦光伏系統(tǒng)創(chuàng)造循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

該項(xiàng)目還包括一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，他們開(kāi)發(fā)計(jì)算模型來(lái)描述相關(guān)吸收材料的結(jié)構(gòu)和光伏特性，以及它們與光學(xué)透明和導(dǎo)電接觸材料的界面。弗勞恩霍夫材料力學(xué)研究所 (IWM) 的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種計(jì)算模擬工作流程，他們說(shuō)這種工作流程既可以用于光伏技術(shù)，也可以用于氫能等其他技術(shù)在工業(yè)層面上的材料問(wèn)題。