太陽能電池大規(guī)模應(yīng)用和光電轉(zhuǎn)換效率提升具有重要價(jià)值。銅鋅錫硫硒(CZTSSe)太陽能電池是一種重要的新型無機(jī)薄膜太陽能電池,具有材料組成元素豐度高、環(huán)境友好、成本低、產(chǎn)業(yè)技術(shù)兼容等諸多優(yōu)勢,且具有較大的效率提升空間,是清潔能源研究領(lǐng)域的重要方向。提高CZTSSe太陽能電池效率是現(xiàn)階段該領(lǐng)域發(fā)展的核心。
中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心清潔能源實(shí)驗(yàn)室孟慶波團(tuán)隊(duì)自2016年以來開展CZTSSe薄膜太陽能電池研究。通過對CZTSSe材料和器件更深入的物理和化學(xué)認(rèn)識,該團(tuán)隊(duì)在過去數(shù)年取得了諸多進(jìn)展。先后報(bào)道了CZTSSe電池電荷損失和缺陷性質(zhì)分析、環(huán)境友好水溶液體系金屬-分子配位調(diào)控、薄膜分層結(jié)晶和生長模式調(diào)控、體相缺陷協(xié)同調(diào)控等成果(Adv.Mater.2022,10.1002/adma.202202858;Adv.EnergyMater.2021,11,2102298;NanoEnergy,2020,76,105042;Sci.Bull.2020,65,738;NanoEnergy2020,89,106405;Joule,2020,4,472)。
近日,該團(tuán)隊(duì)在CZTSSe薄膜太陽能電池研究方面再次取得進(jìn)展,獲得了13.6%的電池認(rèn)證效率。該成果刷新了CZTSSe電池效率世界紀(jì)錄,并被太陽能電池專家MartinGreen主編的電池效率統(tǒng)計(jì)表Solarcellefficiencytables(Version60)收錄。