中科院物理所团队制备大面积铜锌锡硫硒薄膜光伏组件 转换效率13.0%刷新世界纪录

2026-09-02 10:26:38来源：互联网

8月25日，记者从中国科学院物理研究所了解到，该所孟庆波研究员带领的研发团队，成功制备出大面积铜锌锡硫硒薄膜光伏组件，其光电转换效率达到13.0%，一举刷新了该类组件效率的世界纪录。这一突破为下一代低成本、环境友好型太阳能电池的产业化进程，筑牢了关键技术基础。

作为新型薄膜光伏技术的核心分支之一，铜锌锡硫硒薄膜光伏组件一直被业界视为替代传统晶硅光伏的重要方向。与依赖稀有金属、生产成本较高的晶硅电池不同，铜锌锡硫硒薄膜电池主要采用地壳中储量丰富的铜、锌、锡等元素作为原料，不仅原材料获取难度低、成本可控，而且生产过程中的污染物排放更少，兼具经济性与环保性双重优势。不过，此前受限于大面积制备工艺的技术瓶颈，这类组件的光电转换效率始终难以突破瓶颈，制约了其产业化应用的步伐。

孟庆波研究员团队这次取得的突破，核心在于攻克了大面积组件制备过程中的均匀性难题。在实验室环境下，小面积的铜锌锡硫硒薄膜电池早已实现较高效率，但将技术放大到大面积组件时，薄膜厚度不均、晶粒缺陷增多、界面电荷传输受阻等问题会大幅拉低整体转换效率。团队经过数百次试验调整，优化了薄膜沉积工艺参数，精准调控各层材料的成分比例与微观结构，同时改进了组件的封装技术，有效解决了大面积制备中的应力分布不均、电荷复合损耗大等痛点，最终实现了组件效率的大幅提升。

13.0%的转换效率看似只是一个数字，背后却蕴含着对光伏产业发展方向的深刻影响。当前，全球光伏产业正朝着“降本增效”与“绿色低碳”的双重目标加速推进，铜锌锡硫硒薄膜光伏技术的突破，恰好契合了这一发展趋势。低成本的原材料与高效的转换效率，意味着未来这类组件能以更低的成本投入，为市场提供稳定的清洁能源，尤其适合应用于分布式光伏电站、建筑光伏一体化、移动能源设备等场景，进一步拓展太阳能的应用边界。

对于国内光伏产业而言，这次世界纪录的刷新，也展现了我国在新型光伏技术领域的创新实力。近年来，我国在晶硅光伏领域已占据全球主导地位，但在下一代薄膜光伏技术的研发上，始终保持着持续投入与攻坚态势。孟庆波团队的成果，不仅为后续更高效率组件的研发提供了技术参考，也为国内光伏产业的转型升级注入了新动力。未来，随着技术的进一步优化与中试线的搭建，这类环境友好型薄膜光伏组件有望逐步走向规模化生产，为我国“双碳”目标的实现贡献更多清洁能源解决方案。