中國科學院物理研究所傳來重大科研進展,孟慶波研究員帶領的科研團隊在新型薄膜光伏領域取得關鍵突破。該團隊成功將銅鋅錫硫硒電池的光電轉換效率提升至16.6%,并完成高性能柔性電池及組件的研發,第十次刷新該領域世界紀錄,標志著我國在這一技術方向上實現全球領先地位。
銅鋅錫硫硒作為新一代薄膜光伏材料,因其低成本、高穩定性和環境友好性,被視為地面與太空能源應用的理想選擇。然而,該材料體系包含銅、鋅、錫、硫、硒五種元素,原子排列復雜,易產生晶格缺陷,導致能量損耗較高,制約了其光電轉換效率的提升。這一技術瓶頸長期困擾著全球科研團隊。
孟慶波團隊通過系統性研究,在材料結晶控制、原子結構精準調控和缺陷抑制技術上取得突破。2022年,該團隊首次突破13%的光電轉換效率瓶頸,隨后三年間連續實現14%、15%、16%的效率躍升。此次最新成果將效率提升至16.6%,同時開發出可彎曲的高性能電池組件,為柔性光伏應用開辟了新路徑。
據行業專家分析,當薄膜光伏技術的光電轉換效率達到15%-16%區間時,即具備產業化應用條件。銅鋅錫硫硒電池16.6%的效率指標,結合其材料成本優勢,已跨越從實驗室到產業化的關鍵門檻。該成果有望推動新型薄膜光伏技術在分布式能源、可穿戴設備和航天器供電等領域的規模化應用。











