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中国科学院青岛能源所固态能源系统技术中心在崔光磊研究员带领下，由邵志鹏、崔长城博士等围绕 CZTSSe（铜锌锡硫硒太阳能电池）光伏硒化相变过程中“金属离子迁移不可控”这一核心技术难题，提出了 Li₂SnS₃界面相平衡调控金属离子迁移、进而辅助晶粒相变生长的新机制，攻克了 CZTSSe 光伏相变不可控制、开路电压偏低、光电转换效率不足等系列科学与技术难题。相关研究成果以“Regulating grain growth via Li2SnS3 interphase in kesterite solar cells with certified efficiency exceeding 15%”为题发表在能源、材料类顶级期刊 Nature Energy 上。
太阳能电池的规模化应用并持续提升其光电转换效率，对国家能源安全与经济发展具有重要战略意义。CZTSSe 光伏具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优点，被认为是较大潜力的下一代光伏技术之一，提高 CZTSSe 光伏效率是现阶段该领域发展的核心。
研究团队通过在 CZTSSe 初始晶粒周围引入 Li₂SnS₃界面相，平衡硒化反应中 Sn4+/Zn2+ 迁移差异，有效降低 CZTSSe 中深能级缺陷密度，提高 CZTSSe 的结晶质量，显著提升器件的开路电压。从结晶动力学角度解析了离子迁移与缺陷形成的关系，实现了光电转换效率 15.45%，并取得第三方国际权威认证效率 15.04%，在 1.10 eV 带隙条件下首次将开路电压提升至 600 mV 以上，获得学术界与产业界的广泛关注。该成果已形成系统的知识产权布局，为 CZTSSe 太阳能电池的产业化进程提供了关键理论与技术支撑。
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