光伏領域的研究工作開展得如火如荼，多個國家的政府、大學以及研究機構正投如大量的資源開展該領域的研究。通過調查，多個實驗室正致力于從納米技術的角度進行薄膜和晶體的研究。其他實驗室也開展了許多十分具有創(chuàng)新性的研究工作。

美國國家能源部可再生能源實驗室NREL

GregWilson，NREL國家光伏研究中心主任講到，該實驗開展的研究工作重要集中在三大方面。首先是研究由元素周期表第三列和第五列元素制成的半導體材料（簡稱III-V），最常見的是砷化鎵。

太陽能電池晶元抗斷裂強度檢測裝置（NREL供圖）

第二個方面是傳統(tǒng)的單晶硅研究。NREL的工作側重于復合層疊電池，通過將性能最佳的特殊單元模塊加裝在雙結電池頂部，來吸收光譜中特定頻段的太陽能。該技術會將太陽能電池的發(fā)電效率提高百分之十。全球有多個課題組在開展此項工作，無論使用晶體生長技術還是粘合技術，如何提高該種復合電池的發(fā)電效率始終是一大技術難題。NREL對兩種連接方法都有研究，并且研究結果表明III-V作為頂部電池材料較好。

第三個方面就是NREL已研究了35年的薄膜技術。研究人員研究了多種材料，包括：碲化鎘，銅銦鎵硒（CIGS），銅鋅錫硫（CTZS）（CIGS的替代品）。薄膜技術具有諸多優(yōu)點：降低生產成本、減小電池體積便于安裝等等，但是也具有長期穩(wěn)定性差的缺點。

圖中所示為TetraSun光伏模塊。在陰極射線發(fā)光實驗室（隸屬于NREL的光伏設備中心）對該模塊進行特性和穩(wěn)定性測量。