这下子可好了!这下子可好了!

徐啸特聘副研究员和中国科学院物理研究所的王金琳博士一起,给他们的论文起了个名字,叫“Alkali-metal-mediated control of phase segregation for flexible kesterite solar cells and modules with improved efficiency”。这个成果是学校的严文生教授,还有中国科学院物理研究所的孟庆波研究员、石将建副研究员一块儿合作弄出来的,杭州电子科技大学也跟着沾了光。 严文生和徐啸这两位老师的研究,重点是调控相分离的过程。他们通过引入碱金属元素,成功地让柔性CZTSSe太阳电池和组件的效率提高了。这个研究把柔性电池的效率一下子从12.0%推高到了14.5%,认证过的结果是14.2%。这可是打破了世界纪录呢!与此同时,叠瓦式柔性CZTSSe光伏组件也把效率给拉到了12.7%,认证结果是12.0%。这个效率可是比日本Solar Frontier公司保持了11年的纪录还要高哦!现在,这个新的认证效率已经被Martin Green教授的团队收录到了《Solar Cell Efficiency Tables(Version 66)》里了。 说起这个CZTSSe材料,它是由铜、锌、锡、硫和硒这些地壳里含量很高、又无毒又便宜的元素组成的。它既轻又能弯曲,特别适合做便携式能源和柔性光伏。不过,以前柔性电池的效率一直比不了刚性的,主要就是因为里面的元素在结晶的时候很难控制好。 研究团队就专门盯着这个问题看,发现传统的Na掺杂虽然能让晶粒长得好点,改善一下薄膜的样子,但同时也会让SnSex中间相到处乱跑(偏析),这样就把电压和效率给限制住了。 为了解决这个问题,他们搞出了一个“动力学竞争调控策略”,就是把Li元素加进去改变铜相关相的能量路径。这样一来,在结晶的时候铜就会优先消耗掉硒,SnSex就不会随便乱长了。 通过这个办法,他们做出了高质量的柔性吸收层。最后得到的电池光电转换效率达到了14.5%,认证过的结果是14.2%。这可是世界新纪录啊! 另外,他们还搞了个叠瓦式的组件。在大于10平方厘米的面积上实现了12.7%的光电转换效率(认证结果12.0%)。这下子可好了!既超过了日本Solar Frontier公司保持11年的组件效率纪录,还让柔性组件第一次超过了刚性的光伏组件。 这个研究说明我国在新型柔性无机薄膜光伏技术这块取得了重要的原创性突破。同时也给高性能绿色能源技术的大规模发展提供了新路子。