近日，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短线还是中线，第10次刷新该领域世界纪录。这些纪录连续收录在多国光伏专家联合发布的“太阳能电池效率表”、美国国家实验室发布的“最佳研究电池效率表”中，标志我国在新型光伏领域实现全球领跑，技术迈过产业化关键门槛。
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。受多元元素影响，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。
孟庆波团队深耕基础研究十余年，精准攻克材料结晶、原子结构与缺陷调控等关键科学问题，开发原子空位策略引导铜锌原子有序归位，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，成果入选2023年度中国光伏领域重大科技进展（该领域唯一入选团队），相关研究自2023年起连续5次发表于《自然・能源》。
按照薄膜光伏发展规律，实盘交易开户，炒股配资行情，靠谱配资平台效率达15%—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，将具备全面市场竞争力，有望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。团队表示，后续将深化基础研究、推进技术研发，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。
图1. CZTSSe太空光伏电池应用示意图
图2. NREL国际光伏效率榜单连续4次收录团队成果
【链接】Q&A
问：为什么说CZTSSe太阳能电池效率已经跨越迈向产业化应用的重要技术门槛？
答：从无机薄膜光伏的发展历程看，早期非晶硅薄膜电池在实验室效率提升到约10%量级后便开始实现规模化应用，随后CdTe和CIGS等第二代无机薄膜电池则是在实验室效率进入约15%～16%区间后逐步迈向产业化，并在效率持续提升中增强商业竞争力。当前，CZTSSe电池器件效率已达到16.6%，结合其本身具有的稳定性好、耐辐射和资源丰富等优势，说明该技术总体上已经迈过产业化关键门槛，正进入加快应用示范和规模化发展的阶段。
杠杆配资百科问：CZTSSe太阳能电池实现商业化应用需要跨越怎样的技术门槛？达到这一水平后前景如何？
答：一般认为，当CZTSSe电池效率进一步接近20%水平、组件效率达到18%以上，并具备稳定的大面积制备能力后，将标志着该技术具备了重要的商业化竞争力。届时，依托其轻质柔性、可折叠展开和资源可持续等优势，CZTSSe有望在便携式能源系统、移动装备供电以及卫星、空间能源平台和深空探测等新兴应用场景中展现广阔发展前景，成为支撑未来新型能源体系和空间能源发展的重要技术方向之一。
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