中國科學(xué)院物理研究所的科研團(tuán)隊(duì)在新型薄膜光伏領(lǐng)域取得重大突破,其研發(fā)的銅鋅錫硫硒(CZTSSe)薄膜太陽能電池效率再創(chuàng)新高,達(dá)到16.6%。這一成果標(biāo)志著中國在該領(lǐng)域持續(xù)保持全球領(lǐng)先地位,相關(guān)技術(shù)已具備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用條件。
研究團(tuán)隊(duì)通過原子空位策略實(shí)現(xiàn)銅鋅原子有序排列,從材料結(jié)晶層面降低缺陷活性,有效減少內(nèi)部能量損耗。該技術(shù)路線突破了傳統(tǒng)薄膜光伏的效率瓶頸,使電池認(rèn)證效率在三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)從13%到16%的跨越式提升。相關(guān)成果已被國際權(quán)威效率榜單收錄,并在《自然-能源》等頂級(jí)期刊發(fā)表多篇研究論文。
這種新型光伏材料由銅、鋅、錫等地球豐度元素構(gòu)成,具有成本低廉、環(huán)境友好、抗輻射性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)。其全薄膜疊層結(jié)構(gòu)特別適合太空能源應(yīng)用場景,可滿足低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、深空探測器等裝備對(duì)輕質(zhì)化、長壽命電源系統(tǒng)的迫切需求。地面應(yīng)用方面,柔性組件技術(shù)已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化制備,為分布式能源系統(tǒng)提供了新的解決方案。
科研人員指出,當(dāng)電池效率突破20%、組件效率達(dá)到18%時(shí),該技術(shù)將形成全面市場競爭力。目前團(tuán)隊(duì)正著力優(yōu)化制備工藝,通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新加速技術(shù)轉(zhuǎn)化。這種可折疊展開的輕質(zhì)光伏組件,在移動(dòng)能源裝備、便攜式供電系統(tǒng)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景,有望成為構(gòu)建新型能源體系的關(guān)鍵技術(shù)支撐。
隨著全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快,這種基于常見元素的新型薄膜光伏技術(shù),因其資源可持續(xù)性優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。研究團(tuán)隊(duì)將持續(xù)深化基礎(chǔ)研究,突破大規(guī)模制備技術(shù)瓶頸,為全球清潔能源發(fā)展提供具有中國特色的技術(shù)方案。















