问题:全球能源转型和我国“双碳”目标推进的大背景下,光伏产业正从“拼规模”转向“提质量、增效益”。目前晶硅电池仍占主导,但在制造能耗、材料提纯和应用形态各上还有优化空间。以地壳丰度元素为基础、可实现轻量化和柔性化的新型薄膜电池,被视为增强产业韧性、拓展应用场景的重要方向。然而,CZTSSe薄膜电池长期受材料缺陷和界面复合等问题制约,效率提升缓慢,产业化信心不足。 原因:CZTSSe由铜、锌、锡、硫、硒等较丰富元素构成,不依赖稀缺元素,环境负担相对更小;同时其吸收系数高,可用更薄的活性层实现有效吸光,并可柔性基底上制备,适配曲面与轻量化需求。但由于组分复杂,其晶体生长窗口较窄,容易出现组分偏析、点缺陷和深能级缺陷,电荷输运与界面复合更难控制,成为效率提升的主要瓶颈。中国科学院物理研究所团队围绕元素配比精细调控、界面工程优化和缺陷钝化持续攻关,于2026年3月25日将CZTSSe电池认证效率提升至16.6%,并实现第十次刷新世界纪录,显示关键难题取得阶段性、系统性突破。 影响:一是技术层面,16.6%的效率深入抬升了CZTSSe路线的竞争力。业内普遍认为,薄膜电池效率跨过15%后,工程化路径更清晰;继续提升效率将直接改善度电成本,并扩大组件设计的余量。二是产业安全层面,以丰富元素为基础的薄膜电池,有望在原材料供给不确定、国际产业链波动加剧的情况下,形成更有韧性的技术储备。三是应用层面,高性能柔性器件的同步进展,为“发电材料化”提供了更可行的路径:在航天领域,轻量化、可卷曲电源有望降低结构负担、提升部署效率;在地面场景,面向光伏建筑一体化、曲面幕墙、异形屋面及交通载体等,柔性器件可扩大可用面积,推动分布式能源更深入融入城市与工业系统。 对策:从“实验室纪录”走到“工程化产品”,仍需跨过稳定性、均匀性和规模化制造三道关。建议在国家科研计划和产业链协同框架下,加快中试验证平台与试验线建设,围绕大面积成膜一致性、封装可靠性、湿热与光致衰减机理、柔性循环弯折寿命等开展系统评测;同步推进材料、装备与工艺的标准体系建设,形成可复现、可放大的制造窗口;鼓励科研机构与企业联合攻关,尽快开展组件级示范应用,在建筑一体化、移动能源和特种电源等细分市场优先落地,逐步释放规模效应。 前景:随着新型电力系统建设提速,光伏将从单一电源属性走向“电源+材料+场景”的融合。CZTSSe薄膜电池在效率提升、柔性化以及低稀缺元素依赖上具备组合优势;若能在可靠性与成本端实现工程化突破,有望与晶硅形成互补:晶硅更适配大规模地面电站与高效率主战场,薄膜柔性路线则可在轻量化、异形表面和特殊环境中打开增量空间,并为未来高比功率航天电源与空间能源系统提供技术储备。
从16.6%效率刷新到柔性器件同步推进,这个进展反映出我国光伏创新正在从“追赶与并行”走向“开辟新赛道”;接下来——关键不只是继续刷新纪录——更要把实验室优势转化为可验证、可量产、可持续的产业能力。把握技术迭代与应用牵引的节奏,补齐标准体系和工程化能力,才能让新型光伏真正走出实验室,进入更广阔的能源与产业场景。