16.6%認(rèn)證效率！新型薄膜光伏研究我國持續(xù)領(lǐng)跑 | 科技前線

近日，中國科學(xué)院物理研究所團(tuán)隊(duì)再次實(shí)現(xiàn)新型薄膜光伏銅鋅錫硫硒（CZTSSe）性能突破，將電池權(quán)威認(rèn)證效率提升至16.6%，并完成高性能柔性電池及組件研制，第10次刷新該領(lǐng)域世界紀(jì)錄，標(biāo)志我國在新型光伏領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球領(lǐng)跑，技術(shù)邁過產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵門檻。

CZTSSe材料由銅、鋅、錫等常見元素組成，具備資源豐富、成本低、環(huán)境友好、抗太空輻照等優(yōu)勢，其全薄膜疊層技術(shù)有望在未來地面與太空大規(guī)模能源應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。

但是，近十年CZTSSe光伏技術(shù)發(fā)展遇阻。受多元元素影響，材料存在缺陷復(fù)雜、原子排布無序、內(nèi)部能量損耗大等難題。

科研團(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)攻克材料結(jié)晶、原子結(jié)構(gòu)與缺陷調(diào)控等關(guān)鍵科學(xué)問題，開發(fā)原子空位策略引導(dǎo)銅鋅原子有序歸位，從根源降低缺陷活性與內(nèi)部損耗。2022年團(tuán)隊(duì)率先突破13%效率瓶頸，此后三年連續(xù)實(shí)現(xiàn)14%、15%、16%跨尺度躍升，完成器件放大與柔性組件構(gòu)建，成果入選2023年度中國光伏領(lǐng)域重大科技進(jìn)展。

▲CZTSSe太空光伏電池應(yīng)用示意圖

此次通過認(rèn)證的CZTSSe電池效率達(dá)16.6%，已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。未來，其效率有望接近20%、組件效率達(dá)18%，實(shí)現(xiàn)批量制備后，將可以廣泛應(yīng)用于航天裝備等場景，并為全球清潔能源體系提供中國方案。

來源：中國科學(xué)院物理研究所

責(zé)任編輯：侯茜