中國科學院物理研究所傳來重大科研進展，該所孟慶波研究員帶領的團隊在新型薄膜光伏領域取得關鍵突破。他們成功將銅鋅錫硫硒（CZTSSe）電池的權威認證效率提升至16.6%，同時完成高性能柔性電池及組件的研制工作，第十次刷新該領域世界紀錄，標志著我國在新型光伏技術領域?qū)崿F(xiàn)全球領先，技術發(fā)展邁過產(chǎn)業(yè)化關鍵門檻。

在全球能源轉(zhuǎn)型加速推進的背景下，深空探索與空間基礎設施建設不斷升級，低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、太空能源基地等重大工程對太陽能技術提出更高要求，低成本、長壽命、輕質(zhì)化以及資源可持續(xù)成為核心需求。CZTSSe材料憑借其獨特優(yōu)勢脫穎而出，該材料由銅、鋅、錫等常見元素構成，不僅資源豐富、成本低廉，而且環(huán)境友好，還具備抗太空輻照的能力。其全薄膜疊層技術被視為未來地面與太空大規(guī)模能源應用的關鍵技術之一。

然而，過去十年間，CZTSSe光伏技術的發(fā)展遭遇瓶頸。材料缺陷復雜、原子排布無序以及內(nèi)部能量損耗大等問題，嚴重制約了其性能提升。面對這些難題，孟慶波團隊潛心鉆研基礎研究長達十余年，精準鎖定材料結晶、原子結構與缺陷調(diào)控等關鍵科學問題。通過開發(fā)原子空位策略，引導銅鋅原子有序歸位，從根源上降低缺陷活性與內(nèi)部損耗，為技術突破奠定基礎。

2022年，該團隊率先突破13%的效率瓶頸，此后三年連續(xù)實現(xiàn)14%、15%、16%的跨尺度躍升，并成功完成器件放大與柔性組件構建。根據(jù)薄膜光伏的發(fā)展規(guī)律，效率達到15% - 16%區(qū)間即可逐步推進產(chǎn)業(yè)化進程。當前，CZTSSe電池16.6%的效率，結合其自身優(yōu)勢，已具備產(chǎn)業(yè)化的基礎條件。

展望未來，當CZTSSe電池效率接近20%、組件效率達到18%并實現(xiàn)批量制備后，其輕質(zhì)柔性、可折疊展開以及資源可持續(xù)等優(yōu)勢，將在便攜式能源系統(tǒng)、移動裝備供電，以及衛(wèi)星、空間能源平臺和深空探測等新興應用場景中發(fā)揮重要作用，有望成為支撐未來新型能源體系和空間能源發(fā)展的關鍵技術方向之一。目前，團隊正持續(xù)深化基礎研究，推進技術研發(fā)，并聯(lián)動各方力量加快產(chǎn)業(yè)化進程。