3月25日消息,據(jù)媒體報道,中國科學(xué)院物理研究所孟慶波團(tuán)隊再次實現(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,標(biāo)志我國在新型光伏領(lǐng)域技術(shù)邁過產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵門檻。

當(dāng)前,全球能源轉(zhuǎn)型加速,深空探索與空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)升級,低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、太空能源基地等重大工程對太陽能技術(shù)提出低成本、長壽命、輕質(zhì)化、資源可持續(xù)的核心要求。
CZTSSe材料由銅、鋅、錫等常見元素組成,兼具資源豐富、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。
盡管優(yōu)勢顯著,但近十年CZTSSe光伏技術(shù)發(fā)展遇阻。受多方面元素影響,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,電池性能與行業(yè)發(fā)展一度停滯。
在這項研究中,我國科研團(tuán)隊攻克了材料結(jié)晶、原子結(jié)構(gòu)與缺陷調(diào)控等關(guān)鍵科學(xué)問題,從根源降低缺陷活性與內(nèi)部損耗。
2022年團(tuán)隊率先突破13%效率瓶頸,此后3年連續(xù)實現(xiàn)14%、15%、16%跨尺度躍升,完成器件放大與柔性組件構(gòu)建。
按照薄膜光伏發(fā)展規(guī)律,效率達(dá)15%到16%區(qū)間即可逐步產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前CZTSSe電池16.6%的效率,疊加自身優(yōu)勢,已具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。
未來其效率接近20%、組件效率達(dá)18%并實現(xiàn)批量制備后,有望廣泛應(yīng)用于航天裝備等領(lǐng)域。

