前不久啊，中国科学院青岛能源所固态能源系统技术中心的几个科学家搞出了一个大动静，把我国新一代太阳能电池的效率直接给突破到了15%。2月25号那天，他们在微信公众号上发了个消息，说这次研究主要是崔光磊研究员带着邵志鹏博士、崔长城博士一起干的。大家都知道CZTSSe这种光伏材料挺有潜力的，就是因为硒化相变过程中那些金属离子迁移老是不受控制，导致开路电压上不去，效率也提不高。这次他们想出了个新招，就是给CZTSSe的初始晶粒周围加一层Li₂SnS₃界面相。这个界面相起到了平衡作用，让Sn4+/Zn2+的迁移不再那么乱糟糟的，这样就有效降低了深能级缺陷密度。缺陷少了，结晶质量自然就高了，开路电压也就跟着上去了。 图1就是这层Li₂SnS₃界面相如何调控金属离子迁移的示意图。研究团队通过这个方法，从结晶动力学的角度搞清楚了离子迁移跟缺陷形成的关系。结果他们拿到了一个15.45%的光电转换效率，第三方国际权威认证的效率也是15.04%，这可是实打实的数据。更牛的是，在1.10 eV的带隙条件下，他们把开路电压一下子提到了600 mV以上。这个成绩可是相当了不起，学术界和产业界都给他们点赞了。 其实啊，Solar电池要是想大规模用起来还得继续提升效率，这对咱们国家的能源安全和经济发展都特别重要。CZTSSe这种材料最大的优点就是元素储量丰富、成本低还无毒稳定。所以提高CZTSSe的效率一直是大家研究的重点。这次他们不仅在实验室里把效率搞上去了，还形成了系统的知识产权布局，为以后CZTSSe太阳能电池的产业化进程提供了关键的理论和技术支撑。相关的研究成果呢，是作为论文发表在了能源、材料类顶级期刊Nature Energy上的。