记者今天（3月25日）从中国科学院获悉，近日，中国科学院物理研究所孟庆波团队再次实现新型薄膜光伏铜锌锡硫硒（CZTSSe）性能突破，将电池权威认证效率提升至16.6%，并完成高性能柔性电池及组件研制，标志我国在新型光伏领域技术迈过产业化关键门槛。
△CZTSSe薄膜太阳能电池应用示意图
当前，全球能源转型加速，深空探索与空间基础设施建设升级，低轨卫星互联网、太空能源基地等重大工程对太阳能技术提出低成本、长寿命、轻质化、资源可持续的核心要求。CZTSSe材料由铜、锌、锡等常见元素组成，兼具资源丰富、成本低、环境友好、抗太空辐照等优势，其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。
尽管优势显著，但近十年CZTSSe光伏技术发展遇阻。受多方面元素影响，材料存在缺陷复杂、原子排布无序、内部能量损耗大等难题，电池性能与行业发展一度停滞。
在这项研究中，我国科研团队攻克了材料结晶、原子结构与缺陷调控等关键科学问题，从根源降低缺陷活性与内部损耗。2022年团队率先突破13%效率瓶颈，此后3年连续实现14%、15%、16%跨尺度跃升，完成器件放大与柔性组件构建，相关研究自2023年起连续5次在国际学术期刊《自然能源》发表。
按照薄膜光伏发展规律，效率达15%到16%区间即可逐步产业化。当前CZTSSe电池16.6%的效率，叠加自身优势，已具备产业化基础。未来其效率接近20%、组件效率达18%并实现批量制备后，有望广泛应用于航天装备等领域。
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