德國航天中心（DLR）的研究人員開發了一種基于超薄n-i-p吸收層和薄膜光譜選擇性濾光片的選擇性太陽能電池。他們聲稱它可以用于生產光譜選擇性光伏組件，在農業、溫室和光生物反應器中有潛在的應用。

他們在“用于組合光伏和光合作用的超薄鍺太陽能電池的光譜工程”中介紹了他們的發現，這一發現最近發表在《光學快報》上。該裝置是一種增強型非晶鍺（a-Ge:H）太陽能電池，可以將光限制在超薄吸收體中。

由于a-Ge:H的強光學約束和高吸收系數，吸收體的厚度可以減小到5-10nm，而不透明太陽能電池的效率仍然達到5%，學者們說：“我們選擇非晶態鍺而不是非晶態硅作為吸收材料，因為它對500納米以上波長的吸收系數更高。”

該組織表示，這項技術僅依賴于等離子增強氣相沉積和磁控濺射，這是成熟的、經過業界驗證的薄膜沉積方法。

“目前，我們正在準備一個項目，在該項目中，光譜選擇性太陽能電池將擴大到小模塊的大小這些模塊將在阿爾梅里亞和奧爾登堡的溫室環境中進行測試，代表歐洲兩個非常相關的溫室栽培地區的條件。”研究員諾伯特奧斯特吞告訴記者。

光譜選擇性細胞使用所謂的“綠隙”和光譜的紅外部分，而植物不使用它們進行光合作用。

Osterthun補充說：“我們的細胞只吸收太陽光中的綠色和紅外光譜部分，同時傳輸葉綠素在光合作用過程中吸收的藍光和紅光。”

研究小組用透明導電金屬氧化物（MOMO）多層膜制造了電池。

Osterthun說：“MOMO的性質允許作為光學濾光片和電觸點的雙重用途。”他指出，MOMO是基于法布里-珀羅諧振器的，法布里-珀羅諧振器是最基本的光學諧振器，以其濾色特性而聞名。Osterthun補充說：“光譜選擇性太陽能電池的透射率只需改變反射層的厚度，就可以很容易地根據電廠的要求進行調整。”

據稱，該電池的功率轉換效率分別為1.6%和2.3%，藍色傳輸率在16%和4%之間，紅色傳輸率在48%和34%之間。

學者們說：“在MOMO反射器中研究了三種不同的銀厚度，通過調整銀層的厚度，可以改變藻類或植物照明光和光電流產生光之間的比例。”太陽能電池顯示出將光電技術與光合作用相結合的巨大潛力，從而將太陽能電池應用于生物反應器、溫室或農田。