效率突破15%，我国新一代太阳能电池研究取得新进展
发布时间：2026-2-26 16:52
发布者：eechina
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中国科学院青岛能源所昨晚发文称，近日，青岛能源所固态能源系统技术中心在崔光磊研究员带领下，由邵志鹏、崔长城博士等围绕 CZTSSe（铜锌锡硫硒太阳能电池）光伏硒化相变过程中“金属离子迁移不可控”这一核心技术难题，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，攻克了 CZTSSe 光伏相变不可控制、开路电压偏低、光电转换效率不足等系列科学与技术难题。 文章称，太阳能电池的规模化应用并持续提升其光电转换效率，对国家能源安全与经济发展具有重要战略意义。CZTSSe 光伏具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优点，被认为是较大潜力的下一代光伏技术之一，提高 CZTSSe 光伏效率是现阶段该领域发展的核心。 研究团队通过在 CZTSSe 初始晶粒周围引入 Li₂SnS₃界面相，平衡硒化反应中 Sn4+/Zn2+ 迁移差异，有效降低 CZTSSe 中深能级缺陷密度，提高 CZTSSe 的结晶质量，显著提升器件的开路电压。从结晶动力学角度解析了离子迁移与缺陷形成的关系，实现了光电转换效率 15.45%，并取得第三方国际权威认证效率 15.04%，在 1.10 eV 带隙条件下首次将开路电压提升至 600 mV 以上，获得学术界与产业界的广泛关注。该成果已形成系统的知识产权布局，为 CZTSSe 太阳能电池的产业化进程提供了关键理论与技术支撑。 
▲ Li2SnS3 界面相调控金属离子迁移示意图 相关研究成果以“Regulating grain growth via Li2SnS3 interphase in kesterite solar cells with certified efficiency exceeding 15%”为题发表在能源、材料类顶级期刊 Nature Energy 上，青岛能源所崔长城，李怡萌，魏浩和杜晓璠为共同第一作者，青岛能源所崔光磊、邵志鹏，河南大学武四新、寇东星为论文通讯作者。 论文链接：https://doi.org/10.1038/s41560-026-01987-x |
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