
记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所(以下简称“青岛能源所”)获悉,该所研究团队围绕铜锌锡硫硒光伏硒化相变过程中“金属离子迁移不可控”的技术瓶颈,提出了Li2SnS3界面相平衡调控金属离子迁移、进而辅助晶粒相变生长的新机制。借助该方法,基于铜锌锡硫硒材料的太阳能电池光电转换效率突破15%,标志着我国在新一代太阳能电池研究中走在了世界前列,相关研究成果25日发表在国际期刊《自然·能源》上。
铜锌锡硫硒材料具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优势,是光伏领域备受关注的新一代材料,但该材料在高温制备过程中,内部金属离子容易“乱跑”。青岛能源所副研究员邵志鹏比喻,这就像盖房子时砖和钢筋施工中自行乱动,导致房子结构不稳、性能不佳,这一瓶颈让该类型太阳能电池光电转换效率难以突破。
为此,研究团队引入Li2SnS3“界面相”作为“交通指挥员”,引导金属离子按正确路线移动,使晶体结构更均匀稳定,减少材料内部缺陷,从根本上提升电池发电能力。在该机制助力下,制备的太阳能电池光电转换效率达15.45%,国际权威认证效率15.04%,较窄带隙条件下开路电压首次突破600毫伏,为解决性能瓶颈、推动产业化提供了关键理论与技术支撑。
【新闻来源】科技日报 https://epaper.stdaily.com/statics/technology-site/index.html#/home?isDetail=1¤tNewsId=d2b96b460d10445898a68bc09bd2b7b1¤tVersionName=%E7%AC%AC02%E7%89%88%EF%BC%9A%E8%A6%81+%E9%97%BB¤tVersion=2&timeValue=2026-02-27
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