全球能源结构转型的关键时期，光伏发电技术面临新的发展机遇与挑战；传统硅基太阳能电池虽然占据市场主流，但其对稀有金属的依赖、复杂的制造工艺以及原料储量限制等问题，始终制约着光伏发电的普及应用。 针对这个行业痛点，我国科研人员另辟蹊径，将目光投向储量丰富的铜、锌、锡、硫/硒等元素构成的CZTSSe材料。这类新型光伏材料不仅原料成本仅为传统硅片的十分之一，而且制备过程更加环保，完全不含铅、镉等有毒元素，可实现直接回收利用。 在性能上，经两年多实地测试，该电池组件在盐雾、高温、高湿等恶劣环境下仍能保持初始效率的90%以上，功率衰减控制在3%以内，显示出优异的稳定性。这为解决南方雨季光伏发电效率下降问题提供了新方案。 但技术突破并非一帆风顺。过去十年间，CZTSSe电池的效率始终徘徊在12%左右。研究团队发现，关键瓶颈在于高温硫化过程中金属离子的无序迁移，导致晶体缺陷密度过高。为此，科研人员创新性地引入Li₂SnS₃界面相，犹如为离子迁移铺设了"交通网"，使晶体能够有序生长。 通过这一技术突破，CZTSSe电池开路电压首次突破600mV，填充因子提升至73%，并在机理层面建立了"离子迁移—缺陷—性能"的定量关系模型，为后续工艺优化奠定了理论基础。 目前，该技术已进入产业化准备阶段。每瓦造价已降至传统硅片的60%，100兆瓦中试线预计年内投产。科研团队还开发出操作简便的镀膜设备，单片生产时间缩短至30分钟，为大规模商业化应用铺平了道路。
能源转型进入关键阶段，低成本、高性能、易回收的新型光伏技术正成为重要突破口。CZTSSe电池的进展不仅推动薄膜太阳能电池效率提升，更为减少对稀有金属的依赖、实现更绿色的光伏制造提供了可行路径。随着工艺继续成熟、成本持续下降，这类电池有望在建筑一体化、地面电站及电网侧应用等场景加快落地，为清洁能源利用和气候行动提供新的支撑。