中科院青岛能源所突破CZTSSe电池效率15%大关，创窄带隙光伏电压新纪录

中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队于2026年2月26日宣布，其在铜锌锡硫硒太阳能电池即CZTSSe技术领域取得关键性进展，实验室制备的器件光电转换效率达到15.45%，经国际权威机构认证的效率为15.04%，正式突破15%大关。

CZTSSe被视为具有广阔前景的下一代光伏技术，具备多项突出优势：构成元素在地壳中储量充沛，不依赖稀缺或战略性金属，原料获取便捷、成本可控；采用溶液法成膜工艺，兼具薄膜电池结构特征，显著降低材料消耗与制造成本；不含铅、镉等有毒元素，环境友好，且在高温、高湿等复杂工况下仍能保持良好运行稳定性，适宜开展规模化部署与应用。

针对上述机制瓶颈，研究团队提出原创性解决路径，在材料体系中精准引入Li?SnS?作为功能性界面相。该界面相在晶体生长过程中发挥类似“离子路径调控中心”的作用，可有效约束并引导不同金属离子按既定方向与速率迁移，缓解离子迁移动力学差异，从而显著抑制晶格紊乱，减少缺陷形成，并推动晶粒更均匀、更大尺寸地定向生长，从源头上增强光生载流子的产生与收集能力。

依托该新机制，研究取得系列实质性突破：在带隙为1.10电子伏的较窄带隙条件下，开路电压首次突破600毫伏，成功打破此类光伏器件长期存在的电压瓶颈；同时，器件整体能量转换效率跃升至行业领先水平。

研究还首次在原子尺度揭示了金属离子迁移行为、缺陷态演化与器件光电性能三者之间的动态耦合关系，构建起覆盖材料合成、结构演化到器件物理的完整理论框架。

此项成果不仅为CZTSSe电池的性能持续提升开辟了新路径，也为其实现低成本、高可靠性、大规模工程化应用奠定了坚实的技术与理论基础。