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)有材料進行了比較，得出結(jié)論，只有使用鉛鈣鈦礦才能實現(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)太陽能電池。

該項目還包括開發(fā)可擴展的鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽能電池，該電池的功率轉(zhuǎn)換效率達到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未來技術(shù)的下一步。”

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

在該項目的其他部分，一個研究小組調(diào)查了鈣鈦礦中無毒、無鉛替代品的使用，但無法利用他們理論和實驗分析的任何無鉛材料生產(chǎn)出足夠效率的串聯(lián)太陽能電池。

同時，弗勞恩霍夫材料與系統(tǒng)微結(jié)構(gòu)研究所 (IMWS) 評估了用于制備工業(yè)串聯(lián)太陽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) 對其進行高分辨率分析。構(gòu)建了一個特殊的樣品架，允許在 TEM 基板上直接沉積吸收層和接觸層，同時開發(fā)了方法來研究自組織分子單層的厚度、覆蓋程度和化學鍵合。

弗勞恩霍夫研究人員還對生產(chǎn)對環(huán)境的影響進行了評估，利用串聯(lián)太陽能電池的階段和壽命終止來開發(fā)鈣鈦礦串聯(lián)模塊的回收概念。他們得出結(jié)論，通過使用先進的回收工藝，可以為鉛鈣鈦礦光伏系統(tǒng)創(chuàng)造循環(huán)經(jīng)濟。

該項目還包括一個研究團隊，他們開發(fā)計算模型來描述相關(guān)吸收材料的結(jié)構(gòu)和光伏特性，以及它們與光學透明和導電接觸材料的界面。弗勞恩霍夫材料力學研究所 (IWM) 的科學家開發(fā)了一種計算模擬工作流程，他們說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)層面上的材料問題。