新型薄膜光伏铜锌锡硫硒研究获突破,我国技术迈过产业化关键门槛

   发布时间:2026-03-29 01:11 作者:沈如风

全球能源转型的浪潮下,深空探索与空间基础设施建设不断升级,低轨卫星互联网、太空能源基地等重大工程对太阳能技术提出了全新要求:低成本、长寿命、轻质化、资源可持续。在这一背景下,一种由铜、锌、锡等常见元素组成的新型薄膜光伏材料——铜锌锡硫硒(CZTSSe)正崭露头角,其凭借资源丰富、成本低廉、环境友好、抗辐照等特性,成为地面与太空能源应用领域的潜力选手。

然而,CZTSSe光伏技术的发展并非一帆风顺。过去十年间,受材料缺陷复杂、原子排布无序、内部能量损耗大等因素制约,电池性能提升陷入瓶颈,产业化进程一度停滞。如何突破这些科学难题,成为全球科研团队竞相攻克的关键。

近日,中国科学院物理研究所孟庆波团队传来喜讯:该团队成功攻克材料结晶、原子结构与缺陷调控等核心问题,从根源上降低了缺陷活性与内部损耗,将CZTSSe电池的权威认证效率提升至16.6%,并完成高性能柔性电池及组件的研制。这一突破标志着我国在新型光伏领域技术迈过产业化关键门槛,为全球能源转型提供了新的技术路径。

回顾研究历程,团队成果斐然:2022年率先突破13%的效率瓶颈,此后三年连续实现14%、15%、16%的跨尺度跃升,并完成器件放大与柔性组件构建。相关研究自2023年起连续五次登上国际学术期刊《自然・能源》,引发全球关注。

根据薄膜光伏发展规律,效率达到15%至16%区间即可逐步推进产业化。当前,CZTSSe电池16.6%的效率结合其自身优势,已具备产业化基础。未来,若其效率接近20%、组件效率达18%并实现批量制备,有望在航天装备、地面分布式能源等领域大规模应用,为全球能源转型注入新动能。

 
 
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