最近,我们国家在新型薄膜光伏领域又一次创造了世界纪录。你听说过CZTSSe材料吗?就是由铜、锌、锡、硫、硒这几种常见元素组成的。 今天,记者从中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心孟庆波团队了解到,他们的研究取得了重大突破,把电池效率提高到了16.6%。这个数字可比之前的高多了。 孟庆波团队还成功研制出高性能的柔性电池和组件,把这个领域的世界纪录刷新了10次。这个成绩不仅在国内,而且还在美国国家实验室和其他国家光伏专家发布的太阳能电池效率表里得到了认可。 这种材料最大的优势就是资源丰富、成本低、环境友好,还有很好的抗太空辐照能力。石将建副研究员说:“我们研发的新型薄膜太阳能电池有很多好处,比如资源丰富、成本低、化学稳定等等,”这些优势可以让薄膜光伏技术应用得更广泛。 孟庆波团队一直在这个领域深耕研究10多年了。他们攻克了很多关键科学问题,比如材料结晶、原子结构调控等等。通过精准控制原子空位策略引导铜锌原子有序归位,他们从根源上降低了缺陷活性和内部损耗。 这个团队在2022年突破了13%效率瓶颈,之后3年又连续实现了14%、15%、16%的跃升。他们还把器件放大和柔性组件构建完成了。这个成果还入选了2023年度中国光伏领域重大科技进展。 你可能会问,CZTSSe材料到底有什么优势呢?它由铜、锌、锡这些常见元素组成,资源丰富、成本低、环境友好,还能抵抗太空辐照。这次突破标志着我国在新型光伏领域实现了全球领跑。 为了满足能源转型加速和深空探索等需求,新型太阳能技术需要低成本、长寿命、轻质化和资源可持续。CZTSSe全薄膜叠层技术有望在未来地面与太空大规模能源应用中发挥重要作用。 记者采访时石将建说:“能源生产的目光已经不再局限于地面了,实际已经开始瞄向太空能源。”他们瞄准了“十五五”规划的新赛道,并且会继续深化基础研究、推进技术研发。 按照薄膜光伏发展规律,“效率达15%—16%区间即可逐步产业化”,现在CZTSSe电池已经具备产业化基础。石将建说未来CZTSSe电池效率接近20%,“组件效率达18%并实现批量制备后”,就能在市场上竞争了。 据说在接下来几年里,“将广泛应用于航天装备等场景”,“支撑我国‘双碳’目标与航天强国战略”。石将建表示他们将“联动各方加快产业化进程”,“为全球清洁能源体系提供中国方案”。