这项技术生产的柔性太阳能电池具有18.7％的创纪录效率，开发者是瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa：Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology）的科学家，目前已发表在《自然材料》（Nature Materials）上。这项突破的关键是控制能量带隙分级（band gap grading），就在铜铟镓二硒（copper indium gallium (di)selenide）半导体中进行，又称铜铟镓硒（CIGS），这一层吸收光线，并转换成电能。瑞士联邦材料科学与技术实验室的研究小组能实现这一点，是因为在蒸发过程的不同阶段，控制一些元素的蒸发通量，以培育铜铟镓硒层。

　　高性能柔性轻便的太阳能电池，例如，采用塑料薄膜，都很有希望降低制造成本，因为可以采用卷对卷工艺，以及所谓的“系统平衡”成本，从而在不久的将来实现买得起的太阳能发电。然而，迄今为止，柔性太阳能电池采用聚合物薄膜，性能上一直就落后于刚性电池，主要是因为在吸光层的沉积过程中，聚合物薄膜需要的温度低得多，一般会导致低得多的效率。

　　瑞士联邦材料科学与技术实验室薄膜和光伏实验室的研究小组，在阿约提亚N.•蒂瓦里（Ayodhya N. Tiwari）的带领下，一直在参与开发高效铜铟镓硒太阳能电池，既采用玻璃也采用柔性基板，特别注重降低铜铟镓硒层的沉积温度。在过去几年，这一小组曾多次提高柔性铜铟镓硒太阳能电池的效率，第一次是在苏黎世理工大学（ETH Zurich），而现在三年来是在瑞士联邦材料科学与技术实验室。因为当前纪录数值是18.7％，蒂瓦里和他的团队几乎消除了效率差距，赶上了多晶硅晶圆或玻璃铜铟镓硒电池。他们这种新颖的低温沉积技术和多层设备，科学上的详细内容最近已发表在《自然材料》上。

　　“要达到如此高的的效率值，我们不得不减少光生载流子的复合损耗，”蒂瓦里说。铜铟镓硒层的培育采用共蒸镀（co-evaporation），温度约450°C，有很强的组成分级，这是因为缺乏相互扩散的中间相（intermediate phases），以及镓向电气静合触点（electrical back contact）的优先扩散。

　　为了克服这个问题，博士生阿德里安•奇里拉（Adrian Chirila）和帕特里克•布劳西（Patrick Bloesch）开发出新颖的工艺，可以优化太阳能电池的性能。为了在铜铟镓硒层达到适当的构成分布，实现更有效的电荷载体（charge carrier）聚集，并减少接口重组，奇里拉和同事开发出一种创新的培育工艺，这需要在蒸发过程的不同阶段，仔细控制镓和铟的蒸发通量。

　　高效太阳能电池，采用便宜的金属箔培育。

　　到现在为止，这种高效率的铜铟镓硒太阳能电池的开发，只能在玻璃基板上进行，采用的工艺要求铜铟镓硒层的培育温度是600°C或更高。相比之下，聚合物箔不能承受如此高的温度。蒂瓦里和同事开发的低温工艺，不仅用聚合物箔取得了18.7％的电池效率，而且取得了另一个纪录，就是采用钢箔达到17.7％的效率，而且无任何扩散的氧化物或氮化物阻挡层，这通常用于高温工艺。这两个效率得到了独立认证，都是在德国弗赖堡（Freiburg）弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE：Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems）进行的。“因此，我们已经表明，这种低温工艺也适用于低成本金属箔，如铝或轻度钢，就可以制成同样高效的电池，而且表明，大幅度降低成本的潜力，就在于这一技术，”蒂瓦里说。

　　弗里索姆公司（FLISOM）是一家初创公司，公司的科学家和瑞士联邦材料科学与技术实验室的科学家们，一直在合作，以进一步开发低温工艺，而弗里索姆公司正在升级这项技术，卷对卷制造单片互连太阳能电池组件，并商业化这项技术。这项研究的支持者有瑞士国家科学基金会（Swiss National Science Foundation），技术和创新委员会（CTI：Commission for Technology and Innovation），瑞士联邦能源办公室（SFOE：Swiss Federal Office of Energy），欧盟框架计划（EU Framework Programmes），以及由瑞士公司布劳西AG 公司（W. BLöscH AG），弗里索姆公司。