中國科學院物理研究所孟慶波團隊在新型薄膜光伏技術領域取得重大進展,其研發的銅鋅錫硫硒電池權威認證效率突破至16.6%,并成功制備出高性能柔性電池組件。這一成果標志著我國在低成本、高穩定性薄膜光伏領域邁入國際領先行列。
該電池采用銅、鋅、錫、硫、硒等地球豐度元素構成核心材料,具有顯著的成本優勢與環境適應性。研究顯示,這種材料體系不僅原料獲取便捷,更具備抗太空輻射的特殊性能,使其在地面分布式能源系統與航天器供電領域展現出雙重應用潛力。全薄膜疊層技術的突破,為構建高效輕量化能源系統提供了新路徑。
面對材料結晶缺陷復雜、原子排列無序等長期制約技術發展的難題,研究團隊通過創新材料結晶控制工藝,實現了原子級缺陷精準調控。這項突破使電池內部能量損耗大幅降低,為效率提升奠定基礎。從2022年突破13%效率瓶頸后,該團隊持續保持技術迭代速度,三年內連續跨越14%、15%、16%三個關鍵效率節點。
在器件放大與柔性化制備方面,團隊同步攻克了大面積均勻成膜與機械穩定性強化等關鍵技術,成功構建出可彎曲的薄膜光伏組件。相關技術成果自2023年起已在《自然·能源》期刊連續發表五次,形成完整的技術創新鏈。
據行業專家分析,當薄膜光伏電池效率達到15%-16%區間時,其制造成本與發電效益的平衡點開始顯現。此次16.6%的認證效率結合材料本身的低成本特性,使該技術具備從實驗室向產業化轉化的基礎條件,有望推動新型光伏技術在建筑一體化、可穿戴設備供電等新興領域的應用。











