Cu(In1-xGax)Se2 (CIGS)是一种有前途且理想的叠层太阳能电池底部电池材料，可以将双结太阳能电池的Shockley-Queisser理论效率突破到40%以上。然而，通过三步法工艺沉积的高效CIGS太阳能电池通常是双分级的，导致底部电池的吸收不完全。为此，我们提出并制备了单带隙分级和准平带隙CIGS太阳能电池用于钙钛矿/CIGS四端子串联太阳能电池，这更有利于长波长吸收和更高的短路电流密度；并且应用在18.9%半透明无机钙钛矿太阳能电池上，制备了4-T的25.6% 钙钛矿/CIGS 串联器件。

图 1：（a）GGI=0.40的三步共蒸发工艺图；（b）GGI=0.27 的三步共蒸发工艺图，

（c）CIGS双分级设计，（d）CIGS平带设计。

近期，中国科学院深圳先进技术研究院李伟民副研究员、杨春雷研究员与北京理工大学姜岩教授团队，通过调整Ga梯度，使CIGS形成准平坦带隙。这种带隙有利于更长的波长吸收，使其更适合用作串联太阳能电池的底部电池。GGI达到最佳值0.27时，CIGS太阳能电池表现出高达17.3%的高效率。其与18.9%近红外透明钙钛矿太阳能电池相结合，展示了4-T结构的25.6%钙钛矿/CIGS叠层电池。该论文以“Quasi-flat narrow bandgap CIGS bottom cell application in perovskite/CIGS tandem solar cells”为题发表在Science合作期刊Energy Material Advances上。

论文第一作者为硕士生梁博文、史胜、绍兴超和陈璐璐，通讯作者为北京理工大学姜岩教授，中国科学院深圳先进技术研究院杨春雷研究员和李伟民副研究员。该系列研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、深圳市等科技项目资助。

图 2：CIGS横截面 SEM-EBIC图像(a)Ga/（In+Ga）=0.40，(b)Ga/（In+Ga）=0.36，

(c)Ga/（In+Ga）=0.34，(d)Ga/（In+Ga）=0.32和 (e)Ga/（In+Ga）=0.27。

图3：(a)不同GGI含量的XRD，(b)GGI=0.27时CIGS吸收层的XRD，(c)不同GGI含量CIGS的拉曼图。

图4：不同镓含量的CIGS太阳能电池的SIMS图(a)GGI =0.40，(b) GGI =0.34，

(c)GGI= 0.27，(d)SIMS计算出的GGI随深度的变化。

图5：4-T串联太阳能电池的性能。(a)J-V曲线和(b)EQE曲线的J-V曲线和EQE曲线。