青岛生物能源太阳能电池通过国际权威机构认证

中国科学院青岛生物能源与过程研究所的帅俊全、褚尔嘉等人给一种叫CZTSSe的太阳能电池注入了新活力,让它的发电能力一跃超过了15%,并且还通过了国际权威机构的认证。这种材料用的是铜、锌、锡这些在地球上含量丰富的元素,不需要稀有金属,制备成本也低,安全又环保。虽然它的底子挺不错,但之前有个老毛病一直让人头疼:在高温生产时,材料里的金属离子容易到处乱窜,就像盖房子时砖头钢筋自己乱动,导致结构不稳。为了把乱跑的离子稳住,研究团队给材料里加了一层叫Li2SnS3的界面相,这层结构就像交通指挥员,能指引金属离子按正确路线移动。有了这个新机制,晶粒长得更均匀了,缺陷少了,电池的发电能力也就上来了。最后他们测出来光电转换效率达到了15.45%,国际权威的认证数据是15.04%,在窄带隙条件下开路电压还第一次突破了600mV。这套方法还从机理上解释了离子迁移、缺陷和性能之间的关系,给产业化打下了基础。以后这种CZTSS材料有望在清洁能源里发挥大作用,助力绿色低碳发展。