近日,中國科學院物理研究所團隊再次實現新型薄膜光伏銅鋅錫硫硒(CZTSSe)性能突破,將電池權威認證效率提升至16.6%,并完成高性能柔性電池及組件研制,第10次刷新該領域世界紀錄,標志我國在新型光伏領域實現全球領跑,技術邁過產業化關鍵門檻。
CZTSSe材料由銅、鋅、錫等常見元素組成,具備資源豐富、成本低、環境友好、抗太空輻照等優勢,其全薄膜疊層技術有望在未來地面與太空大規模能源應用中發揮重要作用。
但是,近十年CZTSSe光伏技術發展遇阻。受多元元素影響,材料存在缺陷復雜、原子排布無序、內部能量損耗大等難題。
科研團隊精準攻克材料結晶、原子結構與缺陷調控等關鍵科學問題,開發原子空位策略引導銅鋅原子有序歸位,從根源降低缺陷活性與內部損耗。2022年團隊率先突破13%效率瓶頸,此后三年連續實現14%、15%、16%跨尺度躍升,完成器件放大與柔性組件構建,成果入選2023年度中國光伏領域重大科技進展。
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▲CZTSSe太空光伏電池應用示意圖
此次通過認證的CZTSSe電池效率達16.6%,已經具備產業化基礎。未來,其效率有望接近20%、組件效率達18%,實現批量制備后,將可以廣泛應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:中國科學院物理研究所
責任編輯:侯茜
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